Síntese de Hemiceluloses catiônicas por indução de micro-ondas para utilização como coagulante em tratamento de efluentes industriais

• Autor(a) principal: Castro, Janna Nayad de Souza
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30605
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::ESTUDOS E CARACTERIZACAO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS; Hemiceluloses catiônicas; Coagulante; Síntese por micro-ondas; Biopolímeros

Hemiceluloses catiônicas (HC) são biopolímeros obtidos pela modificação de hemiceluloses naturais (HN), aqui oriundas de casca de amendoim, com um agente quaternizante que neste trabalho foi utilizado 2,3-epoxipropiltrimetilamônio (ETA). HC podem ser empregadas como auxiliares de coagulação ou coagulantes primários no tratamento de águas residuárias. A proposta deste trabalho consistiu na síntese das HC assistida por micro-ondas, que tem se destacado quando comparada ao modo convencional de síntese, realizado em meio básico, por apresentar vantagens significativas de economia de energia, menor tempo de reação e propiciar maior grau de substituição (GS) na estrutura química. Inicialmente foi realizada uma triagem das variáveis: (B) volume de NaOH, (T) tempo de reação; (W) volume de H2O, e (E) volume de ETA. Como resultado da análise das variáreis, foi obtido os teores de C, H e N, a partir do qual foi realizado o cálculo de GS, que mostraram incorporação máxima de 50% (comparada ao método convencional de síntese) para a amostra B-T+W-E+ indicando que a variável tempo de reação foi mais determinante. Os espectros de infravermelho mostraram que a cationização das hemiceluloses causou intensificação da banda em 1624 cm-1 referentes à eterificação da estrutura e indicativos de presença de sais de amina, sugerindo eficiência da cationização das hemiceluloses, evidenciando que estes grupos foram incorporados na estrutura das HC. Os termogramas indicaram maior estabilidade térmica para amostra de HCM (B+T+W-E+), demonstrando maior proximidade com o termograma da HCC. No tratamento físico-químico, todas as HC apresentaram eficiência de remoção de turbidez superior a 80%, quando aplicadas de forma associada aos Taninos – tanto em meio neutro quanto em meio ácido - indicando maior eficácia no processo de coagulação. A associação de HCM +Tanino solubilizados em meio neutro apresentou maior eficiência (86%) de remoção de turbidez. Já HCM+Tanino em meio ácido apresentou 83% de eficiência e menor volume de lodo. Conclui-se que o emprego da irradiação por micro-ondas como fonte de aquecimento para sínteses dos coagulantes de Hemiceluloses Catiônicas, representou um avanço significativo para a área de pesquisa de síntese. Atendendo os três princípios da química: Diminuição do uso de solventes e auxiliares; Eficiência energética e; Uso de substâncias provenientes de fontes renováveis.