Avaliação da viabilidade de aplicação de fibras de kapok (ceiba pentandra (L.) gaertn) como método de separação água/óleo em efluentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, Nicole Astutti
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
Texto Completo: http://bdm.ufmt.br/handle/1/1857
Resumo: The production methods used during industrial development of the last decades, has been one of the main responsible for the contamination of the environment, either due to the negligence in the treatment of its effluents or even due to more and more frequent accidents, which propitiate the release of many pollutants in water bodies. Oils and their derivatives are pollutants that have received special attention, since they cause serious damage to aquatic fauna and flora. In this way, numerous methods of environmental treatment and oil recovery have been developed, where the sorption mechanism through sorbent materials stands out due to the low cost, high recovery efficiency and the regenerative capacity of the materials. Among natural sorbents, kapok fibers (Ceiba pentandra (L.) Gaertn) are distinguished because they are materials of plant origin and have characteristics of high oleophilicity (oil affinity), hydrophobicity (aversion to water) and biodegradability. In this work, the hydraulic oil sorption capacity of kapok fibers was tested before and after their treatment with cold plasma, the effects of which were evaluated. Fibers treated for 60 minutes showed greater average sorptive potential (74.845 g of oil/g of sorbent) compared to those treated for 30 minutes (53.962 g of oil/g of sorbent) and untreated (50.470 g of oil/g of sorbent). The Fourier transform infrared (FTIR) spectrum showed changes in the characteristic absorption bands, indicating a change in the chemical composition of the fiber after treatment. The surface roughness, observed by the scanning electron microscope with emission gun in the field (FEG-SEM), increased with the treatment. Cold plasma can prove to be a viable approach to improve both the wettability of the fiber, increasing its oil sorption capacity, and the adhesion of the fiber matrix for the production of biodegradable polymeric composites. Therefore, kapok fiber treated with cold plasma proved to be a significant method of water/oil separation to application in process of effluents treatment.
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Among natural sorbents, kapok fibers (Ceiba pentandra (L.) Gaertn) are distinguished because they are materials of plant origin and have characteristics of high oleophilicity (oil affinity), hydrophobicity (aversion to water) and biodegradability. In this work, the hydraulic oil sorption capacity of kapok fibers was tested before and after their treatment with cold plasma, the effects of which were evaluated. Fibers treated for 60 minutes showed greater average sorptive potential (74.845 g of oil/g of sorbent) compared to those treated for 30 minutes (53.962 g of oil/g of sorbent) and untreated (50.470 g of oil/g of sorbent). The Fourier transform infrared (FTIR) spectrum showed changes in the characteristic absorption bands, indicating a change in the chemical composition of the fiber after treatment. The surface roughness, observed by the scanning electron microscope with emission gun in the field (FEG-SEM), increased with the treatment. Cold plasma can prove to be a viable approach to improve both the wettability of the fiber, increasing its oil sorption capacity, and the adhesion of the fiber matrix for the production of biodegradable polymeric composites. Therefore, kapok fiber treated with cold plasma proved to be a significant method of water/oil separation to application in process of effluents treatment.Os métodos de produção utilizados durante o desenvolvimento industrial das últimas décadas, tem sido um dos principais responsáveis pela contaminação do meio ambiente, seja devido à negligência no tratamento dos seus efluentes ou mesmo por acidentes cada vez mais frequentes, que propiciam o lançamento de muitos poluentes nos corpos hídricos. Os óleos e seus derivados são poluentes que têm recebido atenção especial, visto que causam sérios danos à fauna e flora aquática. Desse modo, inúmeros métodos de tratamento ambiental e recuperação de óleos vêm sendo desenvolvidos, onde o mecanismo de sorção através de materiais sorventes se destaca devido ao baixo custo, elevada eficiência de recuperação e capacidade regenerativa dos materiais. Dentre os sorventes naturais, se distinguem as fibras de kapok (Ceiba pentandra (L.) Gaertn) por serem materiais de origem vegetal e possuírem características de alta oleofílicidade (afinidade ao óleo), hidrofobicidade (aversão à água) e biodegradabilidade. Neste trabalho, a capacidade de sorção em óleo hidráulico das fibras de kapok foi testada antes e após seu tratamento com plasma frio, cujos efeitos foram avaliados. As fibras tratadas por 60 minutos demonstraram maior potencial sorptivo médio (74,845 g de óleo/g de sorvente) em comparação com as tratadas por 30 minutos (53,962 g de óleo/g de sorvente) e as não-tratadas (50,470 g de óleo/g de sorvente). O espectro de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) mostrou alterações nas bandas de absorção características, indicando modificação da composição química da fibra após tratamento. A rugosidade da superfície, observada pelo microscópio eletrônico de varredura com pistola de emissão em campo (FEG-SEM), aumentou com o tratamento. O plasma frio pode revelar-se uma abordagem viável para melhorar tanto a molhabilidade da fibra, aumentando sua capacidade de sorção em óleo, quanto a adesão da matriz de fibra para produção de compósitos poliméricos biodegradáveis. Portanto, a fibra de kapok tratada com plasma frio demonstrou-se uma alternativa significativa como método de separação água/óleo para aplicação em processo de tratamento de efluentes.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Engenharia – Várzea GrandeUFMT CUVG - Várzea GrandeEngenharia Química - CUVGMacedo, Murilo José Pereira de052.055.804-96http://lattes.cnpq.br/6706023164328369Macedo, Murilo José Pereira de052.055.804-96http://lattes.cnpq.br/6706023164328369Felizardo, Marcos Paulo229.251.958-57http://lattes.cnpq.br/2619821530278648Almeida, Paulo Henrique Souza878.488.801-68http://lattes.cnpq.br/9895251378666999Campos, Nicole Astutti2021-06-07T19:21:07Z2021-05-252021-06-07T19:21:07Z2021-05-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/datasetCAMPOS, Nicole Astutti. Avaliação da viabilidade de aplicação de fibras de kapok (Ceiba pentandra (L.) Gaertn) como método de separação água/óleo em efluentes. 63 f. 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