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Avaliação da adsorção de cobre a partir de carvão ativado obtido quimicamente do bagaço de cana de açúcar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-01-09) Silva, Maria Clara Mendes da; Moriyama, André Luis Lopes; Soares, Larissa Azevedo; Oliveira, Humberto Neves Maia de
O objetivo principal do trabalho foi fazer um estudo de adsorção com o carvão ativado produzido a partir do bagaço de cana de açúcar com foco na remoção do metal cobre de efluentes contaminados. A metodologia experimental do estudo consiste em ensaios para avaliar a capacidade de adsorção do carvão ativado em um sistema em batelada com um reator com volume de 25 ml, auxiliado por um banho termostático e uma jaqueta. Os ensaios foram realizados a uma temperatura de 30 °C, com soluções de Sulfato de Cobre, as quais possuíam concentrações de 200 ppm de Cobre num primeiro ensaio e 50 ppm de Cobre no outro, ambos em contato com 25 mg de carvão ativado em cada ensaio. Cada ensaio tiveram duração de 24 horas. As amostras de cada ensaio seguiram uma sequência de coleta de 2, 4, 6, 22 e 24 horas. Após cada coleta, uma amostra era levada para uma centrífuga para uma separação de cada fase (sólida = carvão ativado, líquida = solução de sulfato de cobre). Foram preparadas curvas padrão para determinar a concentração de Cobre residual na solução após o contato com o carvão ativado a partir no equipamento de espectroscopia de absorção atômica. A partir da curva de calibração, pode-se calcular as concentrações das amostras, as quais também foram lidas no equipamento de espectrofotometria de absorção atômica (EAA). Para cada faixa de concentração de Cobre existe um comprimento de onda referente. Neste caso, a curva de calibração foi construída com padrões 1-280 ppm de Sulfato de Cobre, cujo comprimento de onda correspondente é de 222,6 nm. No ensaio com solução de 200 ppm de Cobre a remoção foi de 10% de Cobre com 6 horas de contato. Ao fim das 24 horas a remoção foi de 12%. Para o segundo ensaio de 50 ppm de Cobre, obteve-se 18% ao fim de 4 horas e não houve mais remoção significante a partir destas 4 horas. O estudo mostrou uma cinética de pseudo-segunda ordem e isotermas de Freundlich para os dois ensaios. Para a caracterização do carvão foram feitas análises de FRX, DRX, MEV e BET.
Estudo da adsorção no tratamento de corantes presentes em efluentes têxteis: "uma revisão sistemática das monografias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte"
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-04) Saturnino, Iara Marques; Sousa, João Fernandes de; Costa Filho, José Daladiê Barreto da; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Soares, Larissa Azevedo
A indústria têxtil é o segundo setor que mais polui atualmente, perdendo apenas para a exploração de petróleo. Em todas as etapas de produção do setor têxtil são gerados resíduos, inerentes ao tipo de processo industrial, em sua maioria, efluentes líquidos, que sem o devido controle, apresentam potencial de geração de impactos ambientais bastante severos. O presente trabalho de curso tem como finalidade elaborar uma revisão sistemática das monografias da UFRN, elaboradas por diversos autores, que desenvolveram um estudo do processo de adsorção de corantes de efluentes têxteis, utilizando diversos tipos de materiais como o Lodo de Estação de Tratamento de Esgoto, Carvão de pirólise de diferentes biomassas (lodo de esgoto doméstico e capim elefante), Bagaço de Caju, Quitosana comercial, Quitina da Casca de Camarão e pó da Semente de Maracujá. O trabalho foi desenvolvido segundo a metodologia proposta por Sampaio e Mancini (2007), que retrata a identificação da base de dados, a estratégia de busca, critérios de seleção e de exclusões, síntese das informações e avaliação crítica e conclusão dos artigos. Desta forma, este estudo deu ênfase na comparação entre as diferentes metodologias experimentais empregadas para adsorção dos corantes, caracterizações dos adsorventes utilizados, discussões e comparação entre os estudos cinéticos e os modelos de adsorção (Langmuir e Freundlich). Através desses modelos foram constatados que todos os adsorventes foram favoráveis à adsorção pelo corante. O carvão obtido da pirólise do lodo de esgoto doméstico se destaca com maior valor da constante KL, indicando maior afinidade adsorvente – adsorvato. No estudo cinético de adsorção, os modelos Pseudo de 1ª e 2ª ordem, maior representatividade no processo foi para os adsorventes do Lodo da Estação de Tratamento de Esgoto e o pó da Semente de Maracujá impregnado com Tensoativos.
Estudo da síntese de carvões ativados a partir do bagaço de cana-de-açúcar e análises estatísticas e termodinâmicas no processo de adsorção de corantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-21) Soares, Larissa Azevedo; Souza, Carlson Pereira de; Moriyama, André Luís Lopes; https://orcid.org/0000-0001-7611-2074; http://lattes.cnpq.br/5552878900145656; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; http://lattes.cnpq.br/8522512153728494; Araújo, Camila Pacelly Brandão de; Gomes, Mayara Feliciano; Dantas, Suylan Lourdes de Araújo
Diversas metodologias são encontradas na literatura atual para a síntese de carvões ativados, começando pelas variedades disponíveis de precursores, os tipos processos, podendo ser físicos e/ou químicos, além de uma infinidade de agentes de ativação, que podem apresentar diferentes funções químicas que vão desde cloretos, ácidos e hidróxidos. Nesse contexto, este trabalho tem como primeiro objetivo estudar a influência do processo e agentes químicos empregados na produção do carvão ativado (CA), tendo como precursor o bagaço de cana-de-açúcar, bem como avaliar os impactos de cada processo nas características finais deste produto. Para tanto, foram utilizados dois processos de sínteses dos carvões ativados, o primeiro utilizando como precursor o bagaço de cana in natura e o segundo na forma carbonizado, variando também os agentes de ativação química, um com função ácida e outro básica (H3PO4 e KOH), ao final obtiveram-se 4 carvões ativados os quais foram caracterizados pelas técnicas de DRX, FRX, MEV e Volumetria de N2, Potencial Zeta e capacidade de remoção do corante azul de metileno (AM). Os melhores resultados foram obtidos para o carvão ativado CA1A (produzido por meio do processo 1 utilizando o agente químico ácido) chegando a valores de área superficial específica de cerca de 1200 m2.g-1. Na sequência do trabalho, tendo como um segundo objetivo a otimização do processo de adsorção com CA1A, foi realizado um estudo com um corante de característica aniônica, o Erionyl Yellow A-R (EY). Os ensaios de adsorção para o EY foram realizados variando-se o pH e a temperatura do meio. Através dos dados obtidos estatisticamente, verificou-se que as variáveis estudadas apresentaram efeitos significativos e que o ensaio a 30°C e pH 2 obteve a maior quantidade de corante adsorvido (q), atingindo um valor de 61,1 mg/g. Na busca de um processo de características também preditivas, foi estudado um outro processo de adsorção, desta vez com o corante de características catiônico, o Azul de Metileno (AM). Para este estudo de adsorção, verificou-se que as variáveis estudadas apresentaram efeitos significativos e preditivos, dentro da faixa de níveis experimentais estudada para o intervalo de confiança de 95%. Constatou-se também que a maior quantidade de corante adsorvido pelo carvão ativado (q) foi de 288,4 mg/g sendo o ensaio, utilizando 10mg de CA, a 27°C e pH 2. Ainda para o Azul de Metileno, foram estudados o equilíbrio, cinética e fatores termodinâmicos, nas condições otimizadas pelo planejamento experimental.
Otimização da adsorção do Erionyl Yellow A-R em carvão ativado do bagaço da cana-de-açúcar por meio de planejamento experimental
(Brazilian Journals Publicações de Periódicos e Editora Ltda, 2019-12-05) Soares, Larissa Azevedo; Arruda, Guilherme Mentges; Hollanda, Luana Rabelo; Silva, Maria Clara Mendes; Moriyama, André Luis Lopes; Souza, Carlson Pereira
Os corantes sintéticos apresentam uma grande aplicabilidade em diversos segmentos da indústria. Na indústria têxtil, devido às ineficiências nos processos de tingimento, 200.000 toneladas por ano desses produtos passam para o efluente industrial, sendo parte dele despejada no meio ambiente sem tratamento prévio. Quando lançados em corpos hídricos mesmo em pequenas concentrações, os corantes podem afetar o processo de fotossíntese dos organismos presentes, devido à diminuição da penetração solar, causando um desequilíbrio no ecossistema. Dessa forma, se faz necessária a realização de um método de tratamento capaz de remover esses compostos. No caso dos corantes solúveis, os processos envolvendo adsorção se mostram eficazes em sua remoção. Com isso, este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar carvão ativado obtido a partir do bagaço de cana-de-açúcar, determinar sua eficiência no processo de adsorção do corante Erionyl Yellow A-R, bem como utilizar técnicas estatísticascom a finalidade de avaliare otimizar os diferentes parâmetros do processo de adsorção desse corante no carvão ativado. O resultado das caracterizações do adsorvente mostrou grande presença de microporos, resultando numa área específica superior a 1200 m²g. Os ensaios de adsorção foram realizados variando-se o pH e a temperatura do meio. Através dos dados obtidos estatisticamente, verificou-se que as variáveis estudadas apresentaram efeitos significativos, dentro da faixa de níveis experimentais estudada, extrapolando a linha de referência correspondente ao intervalo de confiança de 95%. Verificou-se também que o ensaio a 30°C e pH 2 obteve a maior quantidade de corante adsorvido pelo carvão ativado (q), atingindo um valor de 61,1 mg/g
Otimização e estudo da adsorção de corante azul de metileno utilizando carvão ativado subproduto da pirólise do lodo de esgoto
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-09-20) Brandão, Igor Barbosa; Sousa, João Fernandes de; Soares, Larissa Azevedo; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Possa, Rosângela Dala
Os corantes apresentam diversas aplicações nos diversos setores da indústria, tais como: têxtil, alimentício, farmacêutico e de papel. O corante azul de metileno, empregado na produção de papel e como indicador em escala laboratorial, dependendo da sua concentração, pode acarretar inúmeros efeitos negativos para a vida aquática. O objetivo deste trabalho consistiu em realizar um estudo e otimização da adsorção do azul de metileno, em solução, utilizando o carvão ativado com ácido clorídrico obtido da pirólise do lodo de esgoto doméstico. A adsorção com carvão da pirólise de biomassas tem se tornado uma opção de elevado custo benefício para o tratamento de efluentes gasosos e líquidos contendo corantes e outros tipos de poluentes, por ser uma técnica de baixo custo e simples. Os estudos da adsorção do azul de metileno foram realizados em batelada, utilizando um erlenmeyer de 125 ml com 20 mg do adsorvente e volume de 20 ml de solução de azul de metileno na concentração de 10 mg L-1 e um shaker com rotação de 100 rpm. Os parâmetros avaliados foram: pH (2, 4 e 10) e temperatura (15, 20 e 25 °C). Foram elaborados um planejamento experimental, cinética e isoterma de adsorção. A capacidade de adsorção do carvão frente ao azul de metileno foi de 95,6%, obtido na temperatura de 25 °C, pH = 10, e tempo de adsorção de 24h. Os modelos de Langmuir e o modelo de adsorção pseudo-segunda ordem foram os que melhores se adaptaram aos resultados experimentais.
Síntese, ativação e caracterização de carvão obtido a partir de bagaço de cana de açúcar e avaliação da capacidade de adsorção
(2014-07-30) Soares, Larissa Azevedo; Duarte, Marcia Maria Lima; Souza, Carlson Pereira de; ; ; ; Sousa, Joao Fernandes de; ; Silva Junior, Ivanildo José da;
O presente trabalho tem como objetivo sintetizar e caracterizar carvões ativados(CAs), preparados por metodologias diferentes, comparando-os quanto a morfologia edesempenho em teste de adsorção.Carvões ativados (CA) foram preparados a partir de bagaço de cana-de-açúcar,utilizando KOH e H3PO4 como ativantes químicos e pirolisados sob fluxo de argôniosob fluxo de 240ml min-1, a 500 e 400ºC, respectivamente. A caracterização dos CA foirealizada pela análise de isotermas de adsorção de N2 (77K), difração e fluorescência deraios X, microscopia eletrônica e descoloração de solução de azul de metileno (100mg.L-1). O rendimento médio dos carvões foi de cerca de 30% em relação à massainicial de bagaço de cana. O CA preparado com H3PO4 apresentou os melhoresresultados chegando a valores de área superficial específica de 510 m2.g-1, cerca de 17vezes maior quando comparado ao ativado com KOH, e volume de poros compredominância de micro e mesoporos, como mostra o estudo da isoterma de adsorção.

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