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Tipo: Monografia
Título: Adsorção de atrazina: avaliação de adsorventes, cinética e equilíbrio
Autor(es): Boligon, Suzana Diel
Primeiro Orientador: Wenzel, Bruno München
Primeiro coorientador: Cabrera, Liziara da Costa
Primeiro membro da banca: Cardoso, Manuela Gomes
Segundo membro da banca: Braun, Julia Catiane Arenhart
Resumo: A sensibilização para questões ambientais decorrente da utilização de agrotóxicos na produção agrícola incentivou a busca por metodologias de tratamento e remoção destes compostos do meio ambiente. Tendo em vista a utilização do herbicida atrazina em culturas como milho e cana de açúcar, e sua legalizada utilização no Brasil, tecnologias de tratamento tem sido buscadas. No tocante a contaminação ambiental oriunda de lavagem de pulverizadores, o processo de adsorção têm ganhado destaque, por se tratar de um compostos orgânico. Com isso, adsorventes sustentáveis tem sido avaliados, a citar-se como exemplo o coco e casca de arroz como biocarvões. Além de atuar como biocarvões, a gestão destes resíduos na indústria agrícola é fundamental quanto a destinação final adequada. Assim, o presente estudo teve como objetivo testar diferentes adsorventes para remoção de atrazina de efluente sintético, o CA de coco e de casca de arroz, para ambos, ainda, propôs-se processo adicional de ativação química. O estudo da cinética e do equilíbrio da adsorção foi realizado com uso do carvão que apresentou maior capacidade de adsorção no experimento realizado. A metodologia aplicada para os ensaios de equilíbrio consistiu em experimentos em batelada, nas temperaturas de 25, 35 e 45 ºC, em concentrações que variam de 5 a 50 mg L-1 em massa de adsorvente fixa de 0,1 g durante 600 minutos. Para a cinética foi variado o tempo, de 0 a 660 minutos, com concentração inicial fixa de 30 e 10 mg L-1 e temperatura constante de 35°C. A metodologia de análise se deu por LCESI-MS, dotado de metodologia de identificação de atrazina padrão. Ainda, os dados experimentais foram avaliados por intermédio de modelagem matemática para modelos de cinética e equilíbrio. Propôs-se avaliar a precisão e acurácia dos modelos testados pelo critério de Akaike. A avaliação preliminar de adsorventes permitiu elencar que o CA de casca de arroz é o mais adequado para a adsorção de atrazina nas condições testadas, sendo este adotado para o estudo cinético e de equilíbrio. A isoterma de Freundlich (R2 = 0,9342 e AICc = 54,9) é capaz de representar a isoterma da adsorção de atrazina com carvão ativado de casca de arroz nas condições empregadas. Conclui-se a partir do estudo termodinâmico que a adsorção de atrazina com carvão ativado de casca de arroz é espontâneo e favorável. Na avaliação da cinética, o modelo de pseudo primeira ordem, PFO, foi o que obteve melhores resultados no ajuste dos dados (R2 = 0,9857 e AICc = -7,6). Portanto, é possível empregar CA de casca de arroz na adsorção de atrazina em projetos que adaptem a metodologia para maiores escalas.
Abstract/Resumen: Raising awareness of environmental issues resulting from the use of pesticides in agricultural production encouraged the search for methodologies for the treatment and removal of these compounds from the environment. In view of the use of the herbicide Atrazine in crops such as corn and sugar cane, and its legalized use in Brazil, treatment technologies have been sought. With regard to environmental contamination from washing sprays, the adsorption process has gained prominence, as it is an organic compound. With this, sustainable adsorbents have been evaluated, citing coconut and rice husk as biocarbons as an example. In addition to acting as biocarbons, the management of these residues in the agricultural industry is essential in terms of proper final destination. Thus, the present study aimed to test different adsorbents for the removal of atrazine from synthetic effluent, the CA of coconut and rice husk, for both, yet, an additional process of chemical activation was proposed The study of the kinetics and the adsorption balance was carried out with the use of coal that showed greater capacity for adsorption in the experiment carried out. The methodology applied for the balance tests consisted of batch experiments, at temperatures of 25, 35 and 45 ºC, in concentrations ranging from 5 to 50 mg L-1 in a fixed adsorbent mass of 0.1 g for 600 minutes. For kinetics, the time varied from 0 to 660 minutes, with a fixed initial concentration of 30 and 10 mg L-1 and a constant temperature of 35 °C. The analysis methodology was performed by LC-ESI-MS, equipped with standard atrazine identification methodology. Still, the experimental data were evaluated by means of mathematical modeling for kinetic and equilibrium models. It was proposed to evaluate the precision and accuracy of the models tested by the Akaike criterion. The preliminary evaluation of adsorbents allowed to list that the CA of rice husk is the most suitable for the adsorption of atrazine in the tested conditions, being this adopted for the kinetic and equilibrium study. The Freundlich isotherm (R2 = 0.9342 and AICc = 54.9) is able to represent the isotherm of atrazine adsorption with rice husk activated carbon under the conditions employed. It is concluded from the thermodynamic study that the adsorption of atrazine with activated charcoal from rice husk is spontaneous and favorable. In the evaluation of kinetics, the pseudo first order model, PFO, was the one that obtained the best results in adjusting the data (R2 = 0.9857 and AICc = -7.6). Therefore, it is possible to use rice husk CA in the adsorption of atrazine in projects that adapt the methodology to larger scales.
Palavras-chave: Pesticidas
Compostos orgânicos
Cromatografia líquida
Adsorção
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Cerro Largo
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5272
Data do documento: 2021
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

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