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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo da utilização de biomassas lignocelulósicas como adsorventes para a remoção de Rodamina B
Título(s) alternativo(s): Study of the use of lignocellulosic biomasses as adsorbents for the removal of Rhodamine B
Autor: DARCIE, Leticia dos Reis 
Primeiro orientador: LOPES, Melina Savioli
Primeiro coorientador: GIRALDI, Tânia Regina
Primeiro membro da banca: ANDRADE, Grazielle Santos Silva
Segundo membro da banca: TOVAR, Laura Plazas
Resumo: A Rodamina B é um corante catiônico muito utilizado nos processos de tingimento devido à sua cor intensa e estável, porém é um produto químico carcinogênico, genotóxico e neurotóxico. A sua remoção de águas residuais é um processo difícil devido a sua degradação lenta e composição complexa. A fim de encontrar um tratamento para remoção eficiente, o presente trabalho teve como objetivo estudar quatro biomassas lignocelulósicas (bagaço de cana-de-açúcar, palha de cana-de-açúcar, pseudocaule de bananeira e serragem de eucalipto) como adsorventes para a remoção do corante Rodamina B de soluções aquosas. As biomassas lignocelulósicas foram utilizadas in natura e caracterizadas por determinação do ponto de carga zero (), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para a otimização do processo de adsorção da Rodamina B foi realizado um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional para cada biomassa. Foram analisados os efeitos das variáveis granulometria da biomassa, pH da solução de corante e dosagem de biomassa (g de adorvente/mL de solução de corante). De acordo com os resultados obtidos apenas a dosagem de biomassa apresentou efeitos estatisticamente significativos para o processo de adsorção da Rodamina B para as quatro biomassas estudadas. Através da análise de variância ANOVA os modelos obtidos pelas análises estatísticas foram significativos e preditivos, pois apresentaram alto coeficiente de correlação e p-valor inferior ao nível de significância adotado (p<0,05), permitindo gerar as curvas de contorno para análise das regiões ótimas. Para as quatro biomassas estudadas a melhor dosagem de biomassa foi de 0,49%, pois apresentou valores satisfatórios de capacidade de adsorção e porcentagem de remoção da Rodamina B. A granulometria e o pH não foram estatisticamente significativos para o processo. Dentre as quatro biomassas estudadas, a serragem de eucalipto apresentou os maiores valores de capacidade de adsorção e de porcentagem de remoção da Rodamina B. Desta forma, esta biomassa foi selecionada para a realização do estudo cinético, a construção das isotermas e o estudo termodinâmico. De acordo com o estudo cinético, o processo entra em equilíbrio após 420 minutos e os dados se ajustaram ao modelo cinético de Pseudo-segunda ordem. Através da construção das isotermas pôde-se obter o valor da capacidade máxima de adsorção de 37,88 mg.g-1 através do ajuste ao modelo de Sips, que apresentou melhor ajuste. A partir do estudo termodinâmico foi possível obter os valores de variação de Energia de Gibbs que indicaram que o processo de adsorção da Rodamina B utilizando a serragem de eucalipto é espontâneo e que à medida que a temperatura do processo aumenta, a energia de Gibbs diminui, indicando que o aumento da temperatura favorece o processo de adsorção. A variação de Entalpia obtida (38,32 kJ.mol-1) indica que o processo é endotérmico e de quimissorção.
Abstract: Rhodamine B is a cationic dye widely used in dyeing processes because of its intense and stable color but is a carcinogenic, genotoxic and neurotoxic chemical. Its removal of wastewater is a difficult process due to its slow degradation and complex composition. In order to find a treatment for efficient removal, the present work has as objective to study four lignocellulosic biomasses (sugarcane bagasse, sugarcane straw, banana pseudocaule and eucalyptus sawdust) as adsorbents for the removal of the Rhodamine B dye of aqueous solutions. The lignocellulosic biomasses were used in natura and characterized by zero charge point determination (), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning microscopy (SEM). For the optimization of the adsorption process of Rhodamine B, an experimental design of the type Rotational Central Compound Design for each biomass. The effects of biomass granulometry, pH of the dye solution and biomass dosage (g of dye solution / mL of dye solution) were analyzed, and according to the results only the biomass dosage showed statistically significant effects for the process of adsorption of Rhodamine B for the four biomasses studied. Through of analysis of ANOVA variance, the models obtained by the statistical analyzes were significant and predictive, since they presented a high correlation coefficient and p-value lower than the level of significance adopted (p <0.05), allowing to generate the contour curves for analysis of the regions. For the four biomasses studied the best biomass dosage was 0.49%, as it presented satisfactory values of adsorption capacity and percentage of removal of Rhodamine B. Among the four biomasses studied, eucalyptus sawdust had the highest values of adsorption capacity and percentage of removal of Rhodamine B. This biomass was selected for the kinetic study, the construction of the isotherms and the thermodynamic study. According to the kinetic study, the process equilibrates after 420 minutes and the data conforms to the kinetic model of Pseudo-second order. By the construction of the isotherms, the maximum adsorption capacity of 37.88 mg.g-1 was obtained by adjusting to the Sips model, which presented the best fit. From the thermodynamic study it was possible to obtain Gibbs Energy variation values which indicated that the adsorption process of Rhodamine B using eucalyptus sawdust is spontaneous and that as the temperature of the process increases, Gibbs energy decreases, indicating that the increase in temperature favors the adsorption process. The Enthalpy variation obtained (38,32 kJ.mol-1) indicates that the process is endothermic and chemisorising.
Palavras-chave: Cana-de-açúcar.
Musa.
Eucalipto.
Corantes.
Adsorção.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: DARCIE, Leticia dos Reis. Estudo da utilização de biomassas lignocelulósicas como adsorventes para a remoção de Rodamina B. 2019. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de caldas, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1501
Data de defesa: 8-Mar-2019
Aparece nas coleções:Mestrado

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