Estudo do desempenho de membranas poliméricas de PVA reticuladas na retenção de íons de efluentes de aterro sanitário
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27140 |
Resumo: | Este estudo considerou a contensão de íons metálicos no lixiviado (chorume) e água contaminada utilizando como barreira membranas poliméricas de poli álcool vinílico (PVA) e PVA reticulada. As membranas de PVA reticuladas foram preparadas através da reticulação com o ácido cítrico, ácido succínico e a mistura de ambos os ácidos em diferentes proporções (10%, 30% e 50% em p/p em relação ao PVA) e em temperaturas de 110°C, 120°C e 130°C. Tendo sido caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), Grau de Inchamento (GI), Capacidade de troca iônica (IEC), Número de moléculas de água por grupo iônico (λ), Analise Térmica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Taxa de Permeabilidade a Vapor d’água (TPVA) e Ensaio de Tração. Foram realizados ensaios de adsorção afim de estudar o equilíbrio de adsorção dos íons de Cd+2, Cu+2 e Zn+2 analisados através de Espectroscopia de Absorção com Chama (FAAS). O planejamento experimental apresentou um coeficiente de determinação (R2 ) entre 0,998 e 0,934 se adequando às isotermas de Langmuir e Freundlinch. A resistência à tração das membranas apresentou uma melhora de 23,90 MPa para 34,84 MPa ao se comparar as membranas de PVA e de PVA reticulada. O modelo MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program), demonstrou um coeficiente efetivo de difusão para a membrana PVAreticulada obtido de 1x10-22 m2 /s, valor que indica que a membrana produzida é virtualmente impermeável demostrando que esta membrana seria adequada para a utilização em aterros sanitários. |
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Estudo do desempenho de membranas poliméricas de PVA reticuladas na retenção de íons de efluentes de aterro sanitárioMembranas de PVAPVA reticuladoTratamento de efluentesModelo MPHMTPRetenção de íonsAterro sanitárioMembrana poliméricaEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualPVA membranesCrosslinked PVAEffluent treatmentModel MPHMTPEste estudo considerou a contensão de íons metálicos no lixiviado (chorume) e água contaminada utilizando como barreira membranas poliméricas de poli álcool vinílico (PVA) e PVA reticulada. As membranas de PVA reticuladas foram preparadas através da reticulação com o ácido cítrico, ácido succínico e a mistura de ambos os ácidos em diferentes proporções (10%, 30% e 50% em p/p em relação ao PVA) e em temperaturas de 110°C, 120°C e 130°C. Tendo sido caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), Grau de Inchamento (GI), Capacidade de troca iônica (IEC), Número de moléculas de água por grupo iônico (λ), Analise Térmica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Taxa de Permeabilidade a Vapor d’água (TPVA) e Ensaio de Tração. Foram realizados ensaios de adsorção afim de estudar o equilíbrio de adsorção dos íons de Cd+2, Cu+2 e Zn+2 analisados através de Espectroscopia de Absorção com Chama (FAAS). O planejamento experimental apresentou um coeficiente de determinação (R2 ) entre 0,998 e 0,934 se adequando às isotermas de Langmuir e Freundlinch. A resistência à tração das membranas apresentou uma melhora de 23,90 MPa para 34,84 MPa ao se comparar as membranas de PVA e de PVA reticulada. O modelo MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program), demonstrou um coeficiente efetivo de difusão para a membrana PVAreticulada obtido de 1x10-22 m2 /s, valor que indica que a membrana produzida é virtualmente impermeável demostrando que esta membrana seria adequada para a utilização em aterros sanitários.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThis study considered the containment of metal ions in leachate and contaminated water using polyvinyl alcohol (PVA) and crosslinked PVA polymeric membranes as a barrier. Crosslinked PVA membranes were prepared by crosslinking with citric acid, succinic acid and mixing both acids in different proportions (10%, 30% and 50% w/w relative to PVA) and at temperatures of 110°C, 120°C and 130°C. The characterization was performed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Swelling Grade (GI), Ion Exchange Capacity (IEC), Number of Water Molecules per Ionic Group (λ), Thermal Analysis (TGA), Electron Microscopy Scan (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Water Vapor Permeability Rate (TPVA) and Tensile Test. Adsorption assays were performed to study the adsorption equilibrium of the Cd+2, Cu+2 and Zn+2 ions analyzed by Flame Absorption Spectroscopy (FAAS). The experimental design presented a determination coefficient (R2 ) between 0.998 and 0.934, which is adequate to the Langmuir and Freundlinch isotherms. The tensile strength of the membranes improved from 23.90 MPa to 34.84 MPa when comparing PVA and crosslinked PVA membranes. The MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program) model demonstrated an effective diffusion coefficient for the PVA-crosslinked membrane obtained of 1x10-22 m2 /s, which indicates that the membrane produced is virtually impermeable, demonstrating that this membrane would be adequate for use in landfills.124 p.Castro, José Adilson dehttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009Aguiar, Liz Contino Vianna dehttp://lattes.cnpq.br/9663397208800966Vitorazi, Letíciahttp://lattes.cnpq.br/0136656577599009Melo, Nathália Ramos dehttp://lattes.cnpq.br/1836355123449583Pereira, Bruno Amaralhttp://lattes.cnpq.br/1444495340290407Silva, Andrea Rosane dahttp://lattes.cnpq.br/9890558976739328http://lattes.cnpq.br/1283385365159067Nascimento, Fabiana Campos do2022-12-01T13:35:17Z2022-12-01T13:35:17Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Fabiana Campos do. Estudo do desempenho de membranas poliméricas de PVA reticuladas na retenção de íons de efluentes de aterro sanitário. 2019. 124 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2019.http://app.uff.br/riuff/handle/1/27140pt_BRporCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-12-01T13:35:21Zoai:app.uff.br:1/27140Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-12-01T13:35:21Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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