Desenvolvimento e aplicação de biossorventes no tratamento de soluções aquosas contaminadas por azul de metileno
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/10304 |
Resumo: | Nos últimos anos a sociedade humana tem experimentado muitos avanços tecnológicos e um aumento considerável nas atividades de consumo e produção. Todo esse cenário tem contribuído para geração de um grande volume de rejeitos que sem o controle adequado comprometem inúmeros ambientes e ecossistemas. Inúmeras ações e tecnologias têm sido empregadas na remediação de ambientes contaminados por rejeitos provenientes da atividade industrial e antropogênica. Por exemplo, na remediação de ambientes aquáticos contaminados por poluentes, os processos de adsorção têm ganhado grande destaque devido as suas vantagens inerentes em relação às outras metodologias. Neste contexto, esta Dissertação reporta a síntese de microesferas de pectina e microesferas de pectina/microfibras de celulose (PB e PB-CF) para atuarem como materiais adsorventes de contaminantes do ambiente aquático. Tanto a pectina quanto as microfibras de celulose foram extraídas a partir de resíduos sólidos da fruta laranja. Conforme avaliado, as microesferas contendo microfibras de celulose apresentaram diferenças notáveis com relação a várias propriedades quando comparadas com as microesferas de pectina. A capacidade de adsorção das microesferas PB e PB-CF foi testada na remoção do corante azul de metileno (AM) em meio aquoso. O efeito de vários parâmetros na adsorção de AM foi investigado (tempo de contato, pH e temperatura do meio, por exemplo). A cinética de adsorção do corante AM por ambos os tipos de microesferas seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem. Já os dados referentes à quantidade de corante adsorvido por grama de adsorvente no equilíbrio são explicados de modo satisfatório pela isoterma de Langmuir. De acordo com essa isoterma as microesferas PB possuem uma capacidade máxima de adsorção de 1550,3 mg/g enquanto que as microesferas PB-CF contendo 5% (m/m) de microfibras de celulose possuem uma capacidade máxima de adsorção de 2307,9 mg/g. Estudos de reciclagem e reuso das microesferas revelaram que estas podem ser utilizadas pelo menos em 6 ciclos consecutivos de adsorção/dessorção do corante AM sem que ocorra perda significativa das suas capacidades de adsorção. O conjunto de resultados descritos nesta Dissertação sugere que tanto as microesferas PB quanto as PB-CF podem atuar eficientemente como biossorventes de baixo custo para o tratamento de águas residuais contaminadas com o corante AM. Além disso, foi demonstrado que resíduos agroindustriais, como os da fruta laranja, podem ser utilizados para a extração de biocompostos aplicáveis na formulação de novos materiais. De modo geral, os dados descritos e discutidos na Dissertação contribuem para a redução da quantidade de resíduos descartados no meio ambiente e na remediação de ambiente aquáticos contaminados. |
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2023-10-10T19:59:07Z2023-10-102023-10-10T19:59:07Z2017-03-09LESSA, Emanuele Ferreira. Desenvolvimento e aplicação de biossorventes no tratamento de soluções aquosas contaminadas por azul de metileno. 2017. 73f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2017.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/10304Nos últimos anos a sociedade humana tem experimentado muitos avanços tecnológicos e um aumento considerável nas atividades de consumo e produção. Todo esse cenário tem contribuído para geração de um grande volume de rejeitos que sem o controle adequado comprometem inúmeros ambientes e ecossistemas. Inúmeras ações e tecnologias têm sido empregadas na remediação de ambientes contaminados por rejeitos provenientes da atividade industrial e antropogênica. Por exemplo, na remediação de ambientes aquáticos contaminados por poluentes, os processos de adsorção têm ganhado grande destaque devido as suas vantagens inerentes em relação às outras metodologias. Neste contexto, esta Dissertação reporta a síntese de microesferas de pectina e microesferas de pectina/microfibras de celulose (PB e PB-CF) para atuarem como materiais adsorventes de contaminantes do ambiente aquático. Tanto a pectina quanto as microfibras de celulose foram extraídas a partir de resíduos sólidos da fruta laranja. Conforme avaliado, as microesferas contendo microfibras de celulose apresentaram diferenças notáveis com relação a várias propriedades quando comparadas com as microesferas de pectina. A capacidade de adsorção das microesferas PB e PB-CF foi testada na remoção do corante azul de metileno (AM) em meio aquoso. O efeito de vários parâmetros na adsorção de AM foi investigado (tempo de contato, pH e temperatura do meio, por exemplo). A cinética de adsorção do corante AM por ambos os tipos de microesferas seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem. Já os dados referentes à quantidade de corante adsorvido por grama de adsorvente no equilíbrio são explicados de modo satisfatório pela isoterma de Langmuir. De acordo com essa isoterma as microesferas PB possuem uma capacidade máxima de adsorção de 1550,3 mg/g enquanto que as microesferas PB-CF contendo 5% (m/m) de microfibras de celulose possuem uma capacidade máxima de adsorção de 2307,9 mg/g. Estudos de reciclagem e reuso das microesferas revelaram que estas podem ser utilizadas pelo menos em 6 ciclos consecutivos de adsorção/dessorção do corante AM sem que ocorra perda significativa das suas capacidades de adsorção. O conjunto de resultados descritos nesta Dissertação sugere que tanto as microesferas PB quanto as PB-CF podem atuar eficientemente como biossorventes de baixo custo para o tratamento de águas residuais contaminadas com o corante AM. Além disso, foi demonstrado que resíduos agroindustriais, como os da fruta laranja, podem ser utilizados para a extração de biocompostos aplicáveis na formulação de novos materiais. De modo geral, os dados descritos e discutidos na Dissertação contribuem para a redução da quantidade de resíduos descartados no meio ambiente e na remediação de ambiente aquáticos contaminados.In recent years human society has experienced many technological advances and a significant increase in the consumption and production activities. All these activities have contributed to the production of a large volume of residues that without adequate control may compromise countless environments and ecosystems. Different actions and technologies have been developed aiming the remediation of environments contaminated by waste materials proceeding from industrial and anthropogenic activities. For instance, adsorption process has been employed efficiently in the remediation of aquatic environments contaminated by various classes of pollutants. Overall, adsorption possesses countless advantages over other remediation methods. In this sense, this Dissertation reports the synthesis of microspheres based on pectin (PB) and pectin/cellulose microfibrils (PB-CF) to be implemented as adsorbent materials for wastewater remediation. Both pectin and cellulose microfibrils were extracted from solid residues of orange fruit. As assessed, the microspheres filled with cellulose microfibrils exhibited remarkable difference regarding various properties in comparison to the PB microspheres. The adsorption capacity of PB and PB-CF was tested towards the removal of methylene blue (AM) from water. In addition, the effect of several parameters (e.g. contact time, pH and temperature) on the adsorption process was studied. As evaluated, the adsorption kinetics of AM onto both types of microspheres followed a pseudosecond order model. The experimental data regarding the amount of AM adsorbed per gram of adsorbent at equilibrium were fitted by the Langmuir isotherm model. According to this isotherm, the maximum adsorption capacity calculated to PB is 1550.3 mg/g whilst the microspheres filled with 5 w/w.% of cellulose microfibrils (PB-CF5) showed a maximum adsorption capacity of 2307.9 mg/g. Recycling and reuse experiments revealed that both PB and PBCF can be employed efficiently on the removal of AM in at least 6 consecutive adsorption/desorption cycles. Taken together, these results suggest that both PB and PB-CF can be utilized as low-cost biosorbents in the treatment of wastewater contaminated by AM. Furthermore, here it was demonstrated that agro-industrial residues are promising sources of biocompounds, which are applicable to the formulation of new materials. Overall, the data described and discussed in Dissertation contribute to the reduction of waste materials disposed in the environment and also present novel biosorbents applicable in the remediation of contaminated aquatic environments.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS EXATAS E DA TERRAQUIMICAResíduos de laranjaPectinaFibras de celuloseAdsorventesAzul de metilenoOrange bagassePectinCellulose fibersAdsorbentsMethylene blueDesenvolvimento e aplicação de biossorventes no tratamento de soluções aquosas contaminadas por azul de metilenoDevelopment and application of biosorbents in the treatment of aqueous solutions contaminated with methylene blueinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/3004705469860246https://orcid.org/0000-0001-5362-6478http://lattes.cnpq.br/5914976951761736Fajardo, André RicardoLessa, Emanuele Ferreirareponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALDissertacao_Emanuele_Lessa.pdfDissertacao_Emanuele_Lessa.pdfapplication/pdf5117498http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/10304/1/Dissertacao_Emanuele_Lessa.pdf443e7b2409dd05b07db34873d7147c7bMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81960http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/10304/2/license.txta963c7f783e32dba7010280c7b5ea154MD52open accessTEXTDissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.txtDissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.txtExtracted texttext/plain171831http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/10304/3/Dissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.txt73b3010dc6b90683b88ba47b5ef43bbcMD53open accessTHUMBNAILDissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.jpgDissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1274http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/10304/4/Dissertacao_Emanuele_Lessa.pdf.jpg5f691fcea12b18571e52cd7c2b97ee6eMD54open accessprefix/103042023-10-11 03:01:22.233open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/10304TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEKCkkgLSBDb20gYSBhcHJlc2VudGHDp8OjbyBkZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgdm9jw6ogKG8ocykgYXV0b3IoZXMpIG91IG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IpIGNvbmNlZGUgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIApJbnN0aXR1Y2lvbmFsIChSSSkgZGEgVW5pdmVyc2lkYWRlIEZlZGVyYWwgZGUgUGVsb3RhcyAoVUZQZWwpIG8gZGlyZWl0byBuw6NvLWV4Y2x1c2l2byBkZSByZXByb2R1emlyLCB0cmFkdXppciAKKGNvbmZvcm1lIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGUvb3UgZGlzdHJpYnVpciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gKGluY2x1aW5kbyBvIHJlc3VtbykgcG9yIHRvZG8gbyBtdW5kbyBubyBmb3JtYXRvIGltcHJlc3NvIAplIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW87CgpJSSAtIFZvY8OqIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJJIGRhIFVGUGVsIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gCnBhcmEgZmlucyBkZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvOwoKSUlJIC0gVm9jw6ogdGFtYsOpbSBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSSSBkYSBVRlBlbCBwb2RlIG1hbnRlciBtYWlzIGRlIHVtYSBjw7NwaWEgZGUgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBwYXJhIGZpbnMgZGUgc2VndXJhbsOnYSwgYmFja3VwIAplIHByZXNlcnZhw6fDo287CgpJViAtIFZvY8OqIGRlY2xhcmEgcXVlIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyDDqSBvcmlnaW5hbCBlIHF1ZSB2b2PDqiB0ZW0gbyBwb2RlciBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gClZvY8OqIHRhbWLDqW0gZGVjbGFyYSBxdWUgbyBkZXDDs3NpdG8gZGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgbsOjbyBpbmZyaW5nZSBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyAKZGUgbmluZ3XDqW07CgpWIC0gQ2FzbyBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gY29udGVuaGEgbWF0ZXJpYWwgcXVlIHZvY8OqIG7Do28gcG9zc3VpIGEgdGl0dWxhcmlkYWRlIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgdm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgCm9idGV2ZSBhIHBlcm1pc3PDo28gaXJyZXN0cml0YSBkbyBkZXRlbnRvciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgcGFyYSBjb25jZWRlciBhbyBSSSBkYSBVRlBlbCBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgCm5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLCBlIHF1ZSBlc3NlIG1hdGVyaWFsIGRlIHByb3ByaWVkYWRlIGRlIHRlcmNlaXJvcyBlc3TDoSBjbGFyYW1lbnRlIGlkZW50aWZpY2FkbyBlIHJlY29uaGVjaWRvIG5vIHRleHRvIApvdSBubyBjb250ZcO6ZG8gZGEgcHVibGljYcOnw6NvIG9yYSBkZXBvc2l0YWRhOwoKVkkgLSBDQVNPIEEgUFVCTElDQcOHw4NPIE9SQSBERVBPU0lUQURBIFRFTkhBIFNJRE8gUkVTVUxUQURPIERFIFVNIFBBVFJPQ8ONTklPIE9VIEFQT0lPIERFIFVNQSBBR8OKTkNJQSBERSBGT01FTlRPIE9VCk9VVFJBIE9SR0FOSVpBw4fDg08sIFZPQ8OKIERFQ0xBUkEgUVVFIFJFU1BFSVRPVSBUT0RPUyBFIFFVQUlTUVVFUiBESVJFSVRPUyBERSBSRVZJU8ODTyBDT01PIFRBTULDiU0gQVMgREVNQUlTIE9CUklHQcOHw5VFUyAKRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETzsKClZJSSAtIE8gUkkgZGEgVUZQZWwgc2UgY29tcHJvbWV0ZSBhIGlkZW50aWZpY2FyIGNsYXJhbWVudGUgbyBzZXUgbm9tZSBvdSBvKHMpIG5vbWUocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyAKYXV0b3JhaXMgZGEgcHVibGljYcOnw6NvLCBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIGFsw6ltIGRhcXVlbGFzIGNvbmNlZGlkYXMgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EuCg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2023-10-11T06:01:22Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false |
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