Floculação iônica através de tensoativos aniônicos na remoção de cobre e corantes
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28355 |
Resumo: | A presença de metais pesados e corantes em águas residuais industriais é perigosa e muito tóxica para os ecossistemas e a vida humana, especialmente quando presentes em níveis acima do limite permitido. Ambos os poluentes possuem resistência a biodegradação, causando sérios danos aos organismos vivos e atividades fotossintéticas. Portanto, faz-se necessária a utilização de métodos de tratamentos que consigam remover tais poluentes a níveis aceitáveis antes do seu descarte. O uso de tensoativos pode ser uma alternativa viável na remoção desses poluentes. Neste trabalho, utilizou-se a floculação iônica na remoção de íons cobre por hexadecanoato de sódio através de uma abordagem inovadora do processo, identificando o ponto de Krafft como fator limitante para que a floculação iônica aconteça. Avaliou-se os parâmetros termodinâmicos e fez-se um planejamento experimental do processo de remoção de íons cobre. Foi possível remover em torno de 95% dos íons cobre utilizando uma proporção molar tensoativo/metal de 2, pH de 4,6 e temperatura de 60 °C. Estudou-se também o uso do tensoativo aniônico sabão base na remoção de corantes iônicos. Foi avaliado o uso desse tensoativo no processo de remoção por precipitação, floculação iônica e em um processo combinando a floculação iônica com a extração líquido-líquido. A adição de tensoativo ao processo de extração líquido-líquido aumentou a eficiência de remoção de 26% para 91%. Carboxilatos de diferentes comprimentos de cadeia foram utilizados na remoção do corante Acid Red 57 por floculação iônica, e observou-se que o percentual de corante removido e as propriedades interfaciais sofriam influência tanto do comprimento da cadeia do tensoativo, quanto da forma micelar. Além disso, um estudo de sistemas contendo micelas mistas, formadas pela mistura binária do dodecanoato de sódio e hexadecanoato de sódio, foi realizado a partir da determinação da composição micelar e das propriedades interfaciais. A variação da composição molar da mistura influenciou diretamente na composição molar da micela, nos parâmetros de superfície e na forma da micela. Aumentando-se a quantidade do tensoativo de maior cadeia a micela passou da forma lamelar para forma cilíndrica. |
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Portanto, faz-se necessária a utilização de métodos de tratamentos que consigam remover tais poluentes a níveis aceitáveis antes do seu descarte. O uso de tensoativos pode ser uma alternativa viável na remoção desses poluentes. Neste trabalho, utilizou-se a floculação iônica na remoção de íons cobre por hexadecanoato de sódio através de uma abordagem inovadora do processo, identificando o ponto de Krafft como fator limitante para que a floculação iônica aconteça. Avaliou-se os parâmetros termodinâmicos e fez-se um planejamento experimental do processo de remoção de íons cobre. Foi possível remover em torno de 95% dos íons cobre utilizando uma proporção molar tensoativo/metal de 2, pH de 4,6 e temperatura de 60 °C. Estudou-se também o uso do tensoativo aniônico sabão base na remoção de corantes iônicos. Foi avaliado o uso desse tensoativo no processo de remoção por precipitação, floculação iônica e em um processo combinando a floculação iônica com a extração líquido-líquido. A adição de tensoativo ao processo de extração líquido-líquido aumentou a eficiência de remoção de 26% para 91%. Carboxilatos de diferentes comprimentos de cadeia foram utilizados na remoção do corante Acid Red 57 por floculação iônica, e observou-se que o percentual de corante removido e as propriedades interfaciais sofriam influência tanto do comprimento da cadeia do tensoativo, quanto da forma micelar. Além disso, um estudo de sistemas contendo micelas mistas, formadas pela mistura binária do dodecanoato de sódio e hexadecanoato de sódio, foi realizado a partir da determinação da composição micelar e das propriedades interfaciais. A variação da composição molar da mistura influenciou diretamente na composição molar da micela, nos parâmetros de superfície e na forma da micela. Aumentando-se a quantidade do tensoativo de maior cadeia a micela passou da forma lamelar para forma cilíndrica.The presence of heavy metals and dyes in industrial wastewater is dangerous and very toxic to the ecosystem and human life, especially at levels above the allowed limit. Both pollutants have resistance to biodegradation, causing serious damage to living organisms and photosynthetic activities. Therefore, it is necessary to use treatment methods that can remove these pollutants to acceptable levels. The use of surfactants may be a viable alternative in the removal of these pollutants. In this work, ionic flocculation was used to remove copper ions by sodium hexadecanoate, through an innovative process approach, identifying the Krafft point as a limiting factor to carry out the ionic flocculation. Thermodynamic parameters were evaluated and a statistical design of the copper ion removal process was made. About 95% of the copper ions could be removed using a surfactant/metal molar ratio of 2, pH 4.6 and temperature 60 ° C. The use of the anionic surfactant soap base in the removal of ionic dyes was also studied. The use of this surfactant in the process of precipitation removal, ionic flocculation and in a process combining the ionic flocculation with the liquid-liquid extraction was evaluated. The addition of surfactant to the liquid-liquid extraction process increased the removal efficiency from 26% to 91%. Carboxylates of different chain lengths were used to remove Acid Red 57 by ionic flocculation, and it was observed that the percentage of dye removed and the interfacial properties were influenced by both the chain length of the surfactant and the micellar shape. In addition, a study of mixed micelles systems, formed by the binary mixture of sodium dodecanoate and sodium hexadecanoate, was performed from the determination of micellar composition and interfacial properties. The variation of the molar composition of the mixture directly influenced the molar composition of the micelle, surface parameters and micelle shape. By increasing the amount of the longer chain surfactant the micelle changed from lamellar form to cylindrical form.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICATensoativosCorantesCobrePonto de KrafftFloculação iônicaFloculação iônica através de tensoativos aniônicos na remoção de cobre e corantesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTFloculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.txtFloculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain265575https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28355/2/Floculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.txtc9b72cf12f43a8016e1845c23b94a83dMD52THUMBNAILFloculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.jpgFloculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1452https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28355/3/Floculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf.jpgc406aa6cbb8fb2afd54d800266997c2eMD53ORIGINALFloculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdfapplication/pdf2810814https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28355/1/Floculacaoionicaatraves_Barros_2019.pdf968f1062b3e55643b1f6e9b43dd2e569MD51123456789/283552020-01-26 04:32:04.711oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28355Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-01-26T07:32:04Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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