00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - IQB Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - QUÍMICA TECNOLÓGICA E INDUSTRIAL- IQB
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Avaliação da fibra de côco verde in natura (Coco nucífera Linn.) como um adsorvente alternativo para remoção do corante sintético verde malaquita
Autor(es): Silva, Adriano Ananias da
Primeiro Orientador: Tonholo, Josealdo
metadata.dc.contributor.referee1: Duarte, José Leandro da Silva
metadata.dc.contributor.referee2: Ribeiro Júnior, Karlos Antônio Lisboa
Resumo: O verde malaquita é um corante muito usado na piscicultura como agente antifúngico, porém é considerado altamente tóxico e cancerígeno, tendo seu uso proibido em alguns países. A técnica mais usada atualmente na remoção de corantes de águas residuais é o método de adsorção com o uso de carvão ativado comercial. No entanto, o uso de carvão ativado tem um custo operacional elevado, fazendo com que seja necessária a busca por adsorventes alternativos. O uso de resíduos ou subprodutos agrícolas vêm mostrando resultados promissores como adsorventes alternativos na remoção de substâncias coloridas de efluentes têxteis. O Brasil é um dos maiores produtores de coco do mundo, contudo, essa atividade gera milhões de toneladas de cascas de coco todos os anos, causando um sério problema ambiental de disposição de resíduos sólidos. Dessa forma, visando colaborar com a resolução dessas problemáticas, o presente trabalho objetivou o estudo da remoção do verde malaquita através da adsorção com fibra de coco verde in natura. O material foi preparado e caracterizado via análise termogravimétrica e determinação do ponto de carga zero (pHpcz). Foram realizados estudos cinéticos em diferentes condições de concentração inicial e temperatura, com o intuito de averiguar a influência desses parâmetros sobre a eficiência do processo. Aos dados experimentais foram realizados ajustes aos modelos cinéticos de pseudo primeira ordem e de pseudo segunda ordem. Também foram realizados estudos termodinâmicos e de equilíbrio de adsorção utilizando quatro diferentes modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich). O modelo cinético que melhor se ajustou ao processo estudado foi o modelo de pseudo segunda ordem. O aumento da concentração aumentou a capacidade de adsorção da fibra, porém reduziu sua velocidade. Já o aumento da temperatura além de aumentar a capacidade da fibra em adsorver o verde malaquita também reduziu o tempo necessário para se atingir o equilíbrio. O maior percentual de remoção obtido no presente trabalho foi equivalente a 91,95%. O modelo de isoterma de Temkin foi o que melhor se ajustou aos dados empíricos, indicando que a adsorção ocorreu sobre superfície homogênea, com formação de monocamada e distribuição uniforme de energias de ligação. O valor positivo e a magnitude de ΔH (110,09 kJ.mol-1) confirmaram uma adsorção por quimissorção e a natureza endotérmica do processo. O valor de ΔS obtido foi positivo (354,11 J.mol-1) indicando que houve aumento da desordem na interface sólido líquido. Já os valores de ΔG foram negativos nas temperaturas mais altas e diminuíram com a elevação da temperatura (3,77 – -3,12 kJ.mol-1), indicando que o processo se torna mais espontâneo em temperaturas mais altas. De modo geral, a fibra do coco verde se mostrou um adsorvente adequado para a remoção do corante têxtil verde malaquita, pois apresentou boa eficiência em todas as condições utilizadas nesse estudo, além das vantagens de ser um material de baixo custo e abundante na natureza.
Abstract: Malachite green is a dye widely used in fish farming as an antifungal agent, however it is considered highly toxic and carcinogenic, and its use is prohibited in some countries. The most used technique currently in the removal of dyes from wastewater is the adsorption method with the use of commercial activated carbon. However, the use of activated carbon has a high operational cost, making it necessary to search for alternative adsorbents. The use of agricultural residues or by-products has shown promising results as alternative adsorbents in the removal of colored substances from textile effluents. Brazil is one of the largest coconut producers in the world, but this activity generates millions of tons of coconut shells every year, causing a serious environmental problem for the disposal of solid residues. Thus, in order to collaborate with the resolution of these problems, the present study aimed to study the removal of malachite green by adsorption with green coconut fiber. The material was prepared and characterized via thermogravimetric analysis and determination of the zero-load point (pHpcz). Kinetic studies were carried out under different conditions of initial concentration and temperature, in order to ascertain the influence of these parameters on the efficiency of the process. To the experimental data, adjustments were made to the kinetic models of pseudo first order and pseudo second order. Thermodynamic and adsorption equilibrium studies were also carried out using four different isotherm models (Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich). The kinetic model that best fitted the studied process was the pseudo second order model. The increase in concentration increased the adsorption capacity of the fiber but reduced its speed. The increase in temperature, in addition to increasing the fiber's capacity to adsorb malachite green, also reduced the time needed to reach equilibrium. The highest percentage of removal obtained in the present study was equivalent to 91.95%. The Temkin isotherm model was the one that best fitted the empirical data, indicating that the adsorption occurred on a homogeneous surface, with formation of monolayer and uniform distribution of binding energies. The positive value and the magnitude of ΔH (110.09 kJ.mol-1) confirmed an adsorption by chemisorption and the endothermic nature of the process. The ΔS value obtained was positive (354,11 J.mol-1) indicating that there was an increase in the disorder at the solid liquid interface. The values of ΔG were negative at higher temperatures and decreased with increasing temperature (3.77 – -3.16 kJ.mol-1), indicating that the process becomes more spontaneous at higher temperatures. In general, green coconut fiber proved to be a suitable adsorbent for removing the malachite green textile dye, as it showed good efficiency in all conditions used in this study, in addition to the advantages of being a low-cost and abundant material in nature.
Palavras-chave: Adsorção
Fibra de côco
Verde malaquita
Adsorption
Coconut fiber
Malachite green
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Química Tecnológica e Industrial
Citação: Silva, Adriano Ananias da. Avaliação da fibra de côco verde in natura (Coco nucífera Linn.) como um adsorvente alternativo para remoção do corante sintético verde malaquita. 2021. 66 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Química Tecnológica e Industrial) - Instituto de Química e Biotecnologia, Curso de Química Tecnológica e Industrial, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8135
Data do documento: 22-mai-2021
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