Utilização da farinha da casca de Passiflora sp. (maracujá) como biossorvente para Cr(VI), Cd(II) e Pb(II), e filtro funcionalizado com pectina para Hg atmosférico.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Emylle Emediato
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
dARK ID: ark:/61566/001300000hxm8
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12644
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Utilização da farinha da casca de Passiflora sp. (maracujá) como biossorvente para Cr(VI), Cd(II) e Pb(II), e filtro funcionalizado com pectina para Hg atmosférico.MaracujáBiopolímerosPectinaBiorremediaçãoPrograma de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Diante das inúmeras formas de contaminação que são causadas pelo homem, a utilização de um resíduo agroindustrial como subproduto de interesse científico e tecnológico é a abordagem deste trabalho. A farinha da casca do maracujá (PFPF) foi utilizada como bissorvente para Pb(II), Cd(II) e Cr(VI), e como matéria-prima para extração de pectina. Os estudos cinéticos indicaram que Pb(II) e Cr(VI) se ajustaram a um modelo de pseudo-segunda ordem e Cd(II) a um modelo de pseudo-primeira ordem. O estudo das isotermas de adsorção indicou que para todos os analito o modelo de Langmuir foi mais bem ajustado, com Qmax=70,9 ± 2,2 mg g-1 para Pb(II), Qmax=76,3 ± 5,0 mg g-1 para Cd(II) e Qmax=265 ± 38 mg g -1 para Cr(VI). Por meio da isoterma de Dubinin-Radushkevich houve indícios que os processos envolvidos na adsorção de Pb(II) e Cd(II) são influenciados majoritariamente por um fenômeno de fisissorção. A aproximação do cálculo de energia livre de adsorção (ΔadsGº) indicou que a adsorção acontece de forma espontânea. O estudo de adsorção bicomponente evidenciou o efeito sinérgico na adsorção dos íons, contribuindo especialmente no aumento da adsorção de Pb(II). Nos testes em amostras de efluentes reais observou-se que a eficiência de remoção foi de 100% para Pb (II), em torno de 30% para Cd(II) e acima de 70% para Cr(VI). A partir do estudo de dessorção do sistema, observou-se que para eluição de Pb(II) a melhor solução foi de HNO3 0,1 mol L-1, para Cd(II) foi a mistura composta por 27% de água, 52% de HNO3 e 21% de NaNO3, e para Cr(VI) apenas água deionizada. Além disso, a PFPF é uma boa matéria prima para a extração de pectina. Os resultados obtidos pelo planejamento composto central (CCD) mostraram que foi possível obter pectina de alto teor de metilesterificação (HDM), em menor tempo e com rendimento maior que aqueles reportados na literatura com o mesmo solvente, obedecendo aos princípios de química verde. A partir das amostras geradas pelo planejamento CCD, foi possível agrupar as amostras em 5 clusters de acordo com os grupos funcionais identificados via análise de FTIR e comparáveis a padrões comerciais. A pectina extraída foi utilizada para a funcionalização de filtros de vidro visando a adsorção de vapor de mercúrio. Com este novo material foram realizadas caracterizações que indicaram a eficiência do recobrimento dos filtros com a pectina HDM. Os testes de adsorção de vapor de Hg apresentam resultados promissores.In view of the numerous forms of contamination caused by human, the use of agroindustrial waste as a scientific and technological by-product is the approach of this work. Passion fruit peel flour (PFPF) was used as a bissorvent for Pb (II), Cd (II) and Cr (VI), and as a raw material for pectin extraction. Kinetic studies indicated that Pb (II) and Cr (VI) fit a pseudosecond order model and Cd (II) fit a pseudo-first order model. The study of the adsorption isotherms indicated that for all analytes the Langmuir model was better adjusted, with Qmax = 70.9 ± 2.2 mg g-1 for Pb (II), Qmax = 76.3 ± 5, 0 mg g-1 for Cd (II) and Qmax = 265 ± 38 mg g-1 for Cr (VI). Through the Dubinin-Radushkevich isotherm, there was evidence that the processes involved in the adsorption of Pb (II) and Cd (II) are mainly influenced by a phenomenon of physisorption. The approximation of the adsorption-free energy calculation (ΔadsGº) indicated the adsorption happens spontaneously. The two-component adsorption study showed that the synergistic effect on the adsorption of ions, contributing especially to the increase in Pb (II) adsorption.. In tests on real samples it was observed the removal efficiency was 100% for Pb (II), around 30% for Cd (II) and above 70% for Cr(VI). From the desorption study the best solution was HNO3 0,1 mol L-1 for Pb (II) desorption, a mixture containing 27% of deionized water, 52% of HNO3 e 21% of NaNO3 for Cd (II) desorption and deionized water for Cr (VI) desorption. In addition, PFPF is a good raw material for pectin extraction. The results obtained by central composite design (CCD) showed it was possible to obtain pectin with high methyl-esterification (HDM) content, in less time and with higher yield than those reported in the literature with the same solvent, obeying the principles of green chemistry. From the samples generated by CCD, it was possible to group the samples into 5 clusters according to the functional groups identified via FTIR analysis and comparable to commercial standards. Pectin was employed in the functionalization of glass filters for the adsorption of mercury vapor. The filters were characterized, indicating the efficiency of covering the filters with the pectin HDM. The adsorption of mercury vapor presented promisors results.Froes, Roberta Eliane SantosFroes, Roberta Eliane SantosAnunciação, Daniela SantosAfonso, Robson José de Cássia FrancoSantos, Emylle Emediato2020-08-26T13:52:27Z2020-08-26T13:52:27Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Emylle Emediato. Utilização da farinha da casca de Passiflora sp. (maracujá) como biossorvente para Cr(VI), Cd(II) e Pb(II), e filtro funcionalizado com pectina para Hg atmosférico. 2020. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12644ark:/61566/001300000hxm8Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 19/08/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2024-11-11T07:29:25Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/12644Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-11T07:29:25Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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