Adsorção de azul de metileno utilizando carvão ativado produzido a partir do endocarpo do coco babaçu

• Autor(a) principal: Sousa, Micaelli Ciane Sobrinho de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4603
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Adsorção; Coco babaçu; Carvão ativado; Pirólise; Adsorption; Babaçu coconut; Activated charcoal; Pyrolysis

O babaçu (Attalea speciosa) é considerado o maior recurso oleífero nativo do mundo e um dos maiores produtos extrativistas do Brasil, ocupando uma área de aproximadamente 18 milhões de hectares e contribuindo para a economia de alguns estados da federação, sendo eles o Maranhão, o Piauí e o Tocantins. O fruto tem um grande potencial industrial devido versatilidade do seu uso, em que todas as partes podem ser utilizadas. O carvão ativado é uma forma microcristalina não grafítica do carbono difundido por possuir alta porosidade e alta área superficial que lhe atribui a capacidade de adsorver moléculas tanto em fase líquida como em fase gasosa. Devido a essas propriedades, é um adsorvente de interesse industrial com inúmeras aplicações. A produção do carvão ativado é realizada através da carbonização pela pirólise de uma vasta variedade de matérias-primas, desde que tenha um alto teor de carbono. A ativação do material precursor pode ser física, utilizando vapores de água, CO2, ou uma mistura dos dois gases, ou química, utilizando agentes ativantes, como ZnCl2, H2SO4, H3PO4 ou hidróxidos de metais alcalinos. O propósito da ativação é aumentar a área superficial do carvão devido à liberação ou criação de novos poros, para então poder ser utilizado como meio adsorvente de efluentes têxteis, por exemplo. Estima-se que seja produzido cerca de 700 mil toneladas por ano de corantes e que cerca de 10 a 20% desses corantes são perdidos durante o processo, tendo por destino o efluente da indústria. Desta forma, vêm surgindo diversos estudos que visam o tratamento através da remoção destes corantes presentes em efluentes industriais. Dentre eles, a adsorção, que é uma operação unitária de transferência de massa sólido-líquido ou sólido-gás que explora a capacidade de certos sólidos em concentrar em sua superfície algumas substâncias existentes em solução. É um método simples e bastante eficaz na remoção de espécies em soluções líquidas à baixas concentrações. Por esse motivo é amplamente utilizada no tratamento de efluentes líquidos industriais. Nesse panorama, esse trabalho teve por objetivo produzir e caracterizar o carvão ativado elaborado através do endocarpo do coco babaçu (Attalea speciosa), com o propósito de utilizá-lo como adsorvente para remoção do corante azul de metileno. O rendimento do carvão ativado produzido foi de 34,91%. As amostras apresentaram uma granulometria de 0,32 mm para a amostra in natura, 0,19 mm para o carvão ativado e de 0,31 mm para a amostra impregnada A massa específica obtida para cada material foi 1444,77 kg m-3 para amostra in natura, 1421,88 kg m-3 para a amostra impregnada e 1435 kg m-3 para o carvão ativado. Para a massa específica aparente e a porosidade do leito resultados obtidos foram de 684,97 kg m-3 e 0,53 para amostra in natura, 655,00 kg m-3 e 0,54 para amostra impregnada e de 656,40 kg m-3 e 0,54 para o carvão ativado respectivamente. Os valores da umidade em base úmida foram de 8,84% para amostra in natura, 1,38% para amostra impregnada e de 0,34% para o carvão ativado e para o teor de cinzas obteve-se 1,56% para a amostra in natura a amostra impregnada obteve 4,42 % de cinzas enquanto que o carvão ativado apresentou um percentual de 30,93. Para análise de voláteis os valores foram de 84,5% para amostra in natura, 52,61% para amostra impregnada e de 17,83% para o carvão ativado. Nas curvas termogravimétricas foi possível observar constatar três zonas de perda de massa. A primeira presente apenas nas amostras in natura e no carvão ativado, é devido a perda de umidade. O segundo e o terceiro pico presente nas amostras in natura e impregnada, refere-se à degradação da hemicelulose e da celulose, não sendo observado no carvão ativado. Para os ensaios de cinética de adsorção o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo de pseudo segunda ordem, em todos os casos. Para os ensaios de isotermas de adsorção o modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste e a quantidade máxima adsorvida para cada modelo foi de 9,146 mg g-1 a adsorção com a amostra in natura, 39,252 mg g-1 para o material impregnado e de 39,015 mg g-1 para o carvão ativado, estando estes valores abaixo ao encontrado na literatura para adsorção de azul de metileno em carvão ativado.