Fatores intervenientes e cinética da adsorção de diclofenaco sódico em carvão ativado pulverizado
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37151 |
Resumo: | A remoção de fármacos dos mananciais é um dos principais desafios das estações de tratamento de água, que não são capazes de remover completamente esses contaminantes emergentes. Dentre esses fármacos, as classes de anti-inflamatórios vêm sendo comumente encontrada nos mananciais, o diclofenaco sódico pertencente a essa classe são uns dos anti-inflamatórios mais detectados em matrizes aquáticas, são consumidas cerca de 940 toneladas/ano no mundo. O fato desses micropoluentes serem bioacumulativos podem ocasionar danos tanto para seres humanos quanto para o meio ambiente, para removê-los é necessário o uso de processos e técnicas alternativas eficientes, com por exemplo, a adsorção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a cinética da adsorção de diclofenaco sódico em água sintética utilizando carvão ativado pulverizado, através de modelos matemáticos e analisar o comportamento dos fatores que interferem no processo adsortivo como pH, tempo de contato, concentração de diclofenaco sódico e massa do carvão ativado pulverizado. A determinação de parâmetros cinéticos foi obtida utilizando modelos matemáticos de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem e difusão intrapartícula. Vários fatores afetam o processo adsortivo, são eles a influência do pH, da massa de adsorvente, do tempo de contato e da concentração de adsorvato. Os resultados mostraram que o carvão ativado pulverizado teve máxima capacidade adsortiva na concentração do adsorvato de 450 mg.l^(-1), tempo de contato de 35 minutos, pH 5 e massas do adsorvente de 0,2 g.l^(-1) . Houve relação diminuição da capacidade de adsorção com aumento da massa de adsorvente e elevação do pH. O coeficiente de determinação (R²) apontou o modelo de pseudosegunda ordem como o que melhor se adequa as cinéticas geradas. Portanto, a adsorção em carvão ativado pulverizado indica que ocorreu adsorção do tipo química, no estudo de difusão intrapartícula a difusão externa mostrou ser determinante na velocidade e transferência de massa do processo de adsorção. |
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Lima, Patrycia Rabelo deJosé Heriberto Oliveira do NascimentoSantos, Silvânia a Lucas dosDuarte, Marco Antônio CalazansTinôco, Juliana Delgado2021-05-10T17:29:39Z2021-09-20T20:35:12Z2021-05-10T17:29:39Z2021-09-20T20:35:12Z2021-05-0320180154305LIMA, Patrycia Rabelo de. Fatores intervenientes e cinética da adsorção de diclofenaco sódico em carvão ativado pulverizado.. 2021. 26 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37151A remoção de fármacos dos mananciais é um dos principais desafios das estações de tratamento de água, que não são capazes de remover completamente esses contaminantes emergentes. Dentre esses fármacos, as classes de anti-inflamatórios vêm sendo comumente encontrada nos mananciais, o diclofenaco sódico pertencente a essa classe são uns dos anti-inflamatórios mais detectados em matrizes aquáticas, são consumidas cerca de 940 toneladas/ano no mundo. O fato desses micropoluentes serem bioacumulativos podem ocasionar danos tanto para seres humanos quanto para o meio ambiente, para removê-los é necessário o uso de processos e técnicas alternativas eficientes, com por exemplo, a adsorção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a cinética da adsorção de diclofenaco sódico em água sintética utilizando carvão ativado pulverizado, através de modelos matemáticos e analisar o comportamento dos fatores que interferem no processo adsortivo como pH, tempo de contato, concentração de diclofenaco sódico e massa do carvão ativado pulverizado. A determinação de parâmetros cinéticos foi obtida utilizando modelos matemáticos de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem e difusão intrapartícula. Vários fatores afetam o processo adsortivo, são eles a influência do pH, da massa de adsorvente, do tempo de contato e da concentração de adsorvato. Os resultados mostraram que o carvão ativado pulverizado teve máxima capacidade adsortiva na concentração do adsorvato de 450 mg.l^(-1), tempo de contato de 35 minutos, pH 5 e massas do adsorvente de 0,2 g.l^(-1) . Houve relação diminuição da capacidade de adsorção com aumento da massa de adsorvente e elevação do pH. O coeficiente de determinação (R²) apontou o modelo de pseudosegunda ordem como o que melhor se adequa as cinéticas geradas. Portanto, a adsorção em carvão ativado pulverizado indica que ocorreu adsorção do tipo química, no estudo de difusão intrapartícula a difusão externa mostrou ser determinante na velocidade e transferência de massa do processo de adsorção.The removal of drugs from sources is one of the main challenges of water treatment plants, which are not able to completely remove these emerging contaminants. Among these drugs, the classes of anti-inflammatory drugs have been commonly found in water sources, the sodium diclofenac belonging to this class are one of the most detected anti-inflammatory drugs in aquatic matrices, around 940 tons / year are consumed in the world. The fact that these micropollutants are bioaccumulative can cause damage to both humans and the environment, to remove them it is necessary to use efficient alternative processes and techniques, such as adsorption. In this context, the objective of this work is to study the kinetics of the adsorption of sodium diclofenac in synthetic water using pulverized activated carbon, through mathematical models and to analyze the behavior of the factors that interfere in the adsorptive process such as pH, contact time, concentration of sodium diclofenac and mass of the pulverized activated carbon. The determination of kinetic parameters was obtained using mathematical models of pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion. Several factors affect the adsorptive process, they are the influence of pH, adsorbent mass, contact time and adsorvate concentration. The results showed that the powdered activated carbon had maximum adsorptive capacity at the concentration of the adsorbate of 450 mg.l ^ (- 1), a contact time of 35 minutes, pH 5 and masses of 0.2 g ^ (- 1) . There was a decrease in the adsorption capacity with an increase in the adsorbent mass and an increase in pH. The coefficient of determination (R²) pointed to the pseudo-second order model as the one that best suits the generated kinetics. Therefore, the adsorption on pulverized activated carbon indicates that chemical type adsorption occurred, in the study of intraparticle diffusion the external diffusion proved to be determinant in the speed and mass transfer of the adsorption process.CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia AmbientalAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccess3.07.02.04-6 Técnicas Avançadas de Tratamento de ÁguasAdsorçãoCarvão ativado pulverizadoCinética da adsorçãoModelos matemáticosFatores intervenientes e cinética da adsorção de diclofenaco sódico em carvão ativado pulverizadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALFatoresIntervenientesAdsorcao_Lima_2021.pdfapplication/pdf931906https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37151/1/FatoresIntervenientesAdsorcao_Lima_2021.pdfcae6313b80f715d04755bec2896af824MD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream805https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37151/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37151/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53123456789/371512021-10-18 15:38:27.5oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-10-18T18:38:27Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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A remoção de fármacos dos mananciais é um dos principais desafios das estações de tratamento de água, que não são capazes de remover completamente esses contaminantes emergentes. Dentre esses fármacos, as classes de anti-inflamatórios vêm sendo comumente encontrada nos mananciais, o diclofenaco sódico pertencente a essa classe são uns dos anti-inflamatórios mais detectados em matrizes aquáticas, são consumidas cerca de 940 toneladas/ano no mundo. O fato desses micropoluentes serem bioacumulativos podem ocasionar danos tanto para seres humanos quanto para o meio ambiente, para removê-los é necessário o uso de processos e técnicas alternativas eficientes, com por exemplo, a adsorção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a cinética da adsorção de diclofenaco sódico em água sintética utilizando carvão ativado pulverizado, através de modelos matemáticos e analisar o comportamento dos fatores que interferem no processo adsortivo como pH, tempo de contato, concentração de diclofenaco sódico e massa do carvão ativado pulverizado. A determinação de parâmetros cinéticos foi obtida utilizando modelos matemáticos de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem e difusão intrapartícula. Vários fatores afetam o processo adsortivo, são eles a influência do pH, da massa de adsorvente, do tempo de contato e da concentração de adsorvato. Os resultados mostraram que o carvão ativado pulverizado teve máxima capacidade adsortiva na concentração do adsorvato de 450 mg.l^(-1), tempo de contato de 35 minutos, pH 5 e massas do adsorvente de 0,2 g.l^(-1) . Houve relação diminuição da capacidade de adsorção com aumento da massa de adsorvente e elevação do pH. O coeficiente de determinação (R²) apontou o modelo de pseudosegunda ordem como o que melhor se adequa as cinéticas geradas. Portanto, a adsorção em carvão ativado pulverizado indica que ocorreu adsorção do tipo química, no estudo de difusão intrapartícula a difusão externa mostrou ser determinante na velocidade e transferência de massa do processo de adsorção. |
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