00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CTEC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estudo adsortivo da casca da Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) no tratamento de água contaminada com corante.
Título(s) alternativo(s): Adsorptive study of Brazil nuts (Bertholletia excelsa) bark in the treatment of water contaminated with dye
Autor(es): Silva, Thalyta Morgana da Costa
Primeiro Orientador: Meili, Lucas
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Lins, Pollyanna Vanessa dos Santos
metadata.dc.contributor.referee1: Rocha Neto, João Batista Maia
metadata.dc.contributor.referee2: Soletti, João Inácio
Resumo: O setor industrial é responsável por uma variedade de impactos ambientais, destacando-se a contaminação de corpos d'água devido ao descarte inadequado de resíduos. Entre os poluentes mais significativos originados na indústria têxtil estão os corantes, utilizados para conferir cores aos produtos fabricados, ampliando assim a gama de tonalidades disponíveis. O tratamento convencional de água não é adequado para remover corantes, exigindo métodos específicos de tratamento terciário. Sem esse tratamento adequado, a água contaminada retorna aos corpos d'água com altas concentrações de corantes. Uma opção viável para remoção é a adsorção, um processo de transferência de massa que utiliza um material adsorvente para remover substâncias presentes nos fluidos. Os bioadsorventes, como a casca da Castanha-do-Brasil, surgem como alternativas promissoras, reduzindo a geração de resíduos, custos com adsorventes sintéticos e possibilitando o reuso de materiais descartados. No presente estudo, realizou-se a caracterização do bioadsorvente proveniente da casca da Castanha-do-Brasil e investigou-se o seu potencial na remoção do corante Safranina de água contaminada. A análise por Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) identificou características como estiramentos OH, ligações de C-H, e grupamentos C=O e C-O, típicos de holocelulose e lignina, enquanto a Difração de Raios-X (DRX) confirmou a não cristalinidade do material e características da casca da Castanha-do-Brasil. De acordo com os estudos do teste de afinidade apresentou resultados satisfatórios para remoção do corante safranina. Foram avaliados modelos cinéticos para compreender o mecanismo de adsorção, sendo o modelo de pseudo-segunda ordem o que melhor se ajustou aos dados, corroborado pelos valores de coeficiente de determinação (R²) próximos de 1 e erro médio relativo (ARE) baixo. Além disso, o tempo de equilíbrio foi determinado em 300 minutos. As isotermas de adsorção foram estudadas para entender a influência da concentração do adsorvato na fase líquida, sendo o modelo de Sips o que melhor representou o processo adsortivo. Os estudos termodinâmicos evidenciaram que o processo adsortivo é endotérmico devido ao valor positivo da variação de entalpia, pelo valor negativo da variação da energia livre de Gibbs verifica-se que o processo ocorre de forma espontânea e a variação de entropia apresentou um valor positivo proveniente da desordem das moléculas após o processo de adsorção. Logo, o respectivo caracterizou e apresentou uma alternativa sustentável para o tratamento de água contaminadas com o corante Safranina através da reutilização dos resíduos da Castanha-do-Brasil.
Abstract: The industrial sector is responsible for a variety of environmental impacts, notably the contamination of water bodies due to inadequate waste disposal. Among the most significant pollutants originating in the textile industry are dyes, used to impart colors to manufactured products, thus expanding the range of shades available. Conventional water treatment is not suitable for removing dyes, requiring specific tertiary treatment methods. Without this adequate treatment, contaminated water returns to water bodies with high concentrations of dyes. A viable option for removal is adsorption, a mass transfer process that uses an adsorbent material to remove substances present in fluids. Bioadsorbents, such as Brazil nut shell, appear as promising alternatives, reducing waste generation, costs with synthetic adsorbents and enabling the reuse of discarded materials. In the present study, the characterization of the bioadsorbent from the Brazil nut shell was carried out and its potential in removing the dye Safranin from contaminated water was investigated. Spectroscopy analysis in the Fourier Transform Infrared (FTIR) region identified characteristics such as OH stretches, C-H bonds, and C=O and C-O groups, typical of holocellulose and lignin, while X-ray Diffraction (XRD) confirmed the noncrystallinity of the material and characteristics of the Brazil nut shell. According to the affinity test studies, it presented satisfactory results for removing the safranin dye. Kinetic models were evaluated to understand the adsorption mechanism, with the pseudo-second order model being the one that best fitted the data, corroborated by the coefficient of determination (R²) values close to 1 and low mean relative error (ARE). Furthermore, the equilibration time was determined to be 300 minutes. The adsorption isotherms were studied to understand the influence of the adsorbate concentration in the liquid phase, with the Sips model being the one that best represented the adsorptive process. Thermodynamic studies showed that the adsorptive process is endothermic due to the positive value of the enthalpy change, due to the negative value of the Gibbs free energy change, it can be seen that the process occurs spontaneously and the entropy change presented a positive value resulting from the disorder of molecules after the adsorption process. Therefore, the respective characterized and presented a sustainable alternative for treating water contaminated with the dye Safranin through the reuse of Brazil nut waste.
Palavras-chave: Corantes
Tratamento de água
Casca da Castanha-do-Brasil – Bioadsorvente
Adsorção
Resíduo
Adsorption
Brazil Nut
Waste
Water Treatment
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Química- Bacharelado
Citação: SILVA, Thalyta Morgana da Costa. Estudo adsortivo da casca da Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) no tratamento de água contaminada com corante. 2024. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14340
Data do documento: 20-fev-2024
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