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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7651| Tipo: | Monografia |
| Título: | Estudo do resíduo agroindustrial da casca de mandioca como adsorvente na remoção do corante azul de metileno |
| Autor(es): | Maria, Caroline Planski |
| Primeiro Orientador: | Santos, Gustavo Henrique Fidelis dos |
| Resumo: | A água está nas indústrias de alimentos, sendo utilizada direta ou indiretamente nos processos e na transformação de produtos alimentícios. Os corantes são um dos principais contaminantes emitidos por inúmeros efluentes industriais, dentre esses o azul de metileno (AM) é um dos corantes tóxicos em que sua ingestão ou inalação é prejudicial à saúde dos seres humanos e animais. Com o aumento desses contaminantes nas águas, tecnologias vêm sendo estudadas para auxiliar na eliminação ou redução desses elementos e contribuir para soluções ambientais. A adsorção é o fenômeno de separação dos contaminantes do meio líquido (adsorbato) por meio de um sólido (adsorvente). Entretanto, devido ao elevado custo desses adsorventes, se tem a necessidade de estudar novas alternativas viáveis e acessíveis que possam contribuir positivamente nesse processo. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes resíduos agroindustriais como possíveis materiais bioadsorventes do corante AM, e para o resíduo com a melhor eficiência de remoção estudar o efeito do pH da solução, a cinética de adsorção por meio do ajuste de modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, difusão de Weber-Morris em diferentes temperaturas (35 e 65oC), e o equilíbrio de adsorção por meio do ajuste de modelos de isoterma de Langmuir e de Freundlich em diferentes temperaturas (25, 40, 55, 70oC). O adsorvente casca de mandioca (CM) resultou na maior porcentagem de remoção do corante AM, de aproximadamente 93%. O pH da solução em 6,0 mostrou-se viável de ser utilizado, pois além de apresentar maiores taxas de adsorção, este era o pH inicial da solução, não sendo necessário corrigi-lo com ácido ou base. Pelo estudo da cinética de adsorção, o tempo de equilíbrio em ambas as temperaturas foi de 20 minutos. Os modelos cinéticos ajustaram-se aos dados experimentais e indicaram que a difusão intrapartícula é a etapa limitante do processo. Os modelos de isotermas de Langmuir e de Freundlich ajustaram-se aos dados experimentais de equilíbrio. A capacidade máxima de adsorção da CM teve aumento significativo conforme a temperatura do processo era reduzida, sendo que o maior valor encontrado foi de 439 mg g-1 na temperatura de 25oC. A casca de mandioca ainda é um resíduo pouco explorado e os resultados deste estudo mostraram que ela possui bom potencial como material adsorvente, sendo um resíduo viável e de baixo custo energético para remoção do corante azul de metileno. |
| Abstract/Resumen: | Water is present in the food industries, being used directly or indirectly in processes and the transformation of food products. Dyes are one of the main contaminants emitted by numerous industrial effluents, among them, methylene blue (MB) is one of the toxic dyes in which ingestion or inhalation is harmful to the health of humans and animals. With the increase of these contaminants in the waters, technologies have been studied to assist in the elimination or reduction of these elements and contribute to environmental solutions. Adsorption is the phenomenon of separating contaminants from the liquid medium (adsorbate) through a solid (adsorbent). However, due to the high cost of these adsorbents, there is a need to study new viable and affordable alternatives that can positively contribute to this process. Thus, the objective of this work was to evaluate different agro-industrial residues as possible bioadsorbent materials for the MB dye, and for the residue with the best removal efficiency, study the effect of solution pH, adsorption kinetics by adjusting pseudo-first-order, pseudo-second-order, Weber-Morris diffusion models at different temperatures (35 and 65°C), and adsorption equilibrium by adjusting Langmuir and Freundlich isotherm models at different temperatures (25, 40, 55, 70°C). The cassava peel (CP) adsorbent resulted in the highest percentage of MB dye removal, approximately 93%. The solution pH at 6.0 proved to be viable for use, as it not only presented higher adsorption rates but was also the initial pH of the solution, making it unnecessary to adjust it with acid or base. According to the adsorption kinetics study, the equilibrium time at both temperatures was 20 minutes. The kinetic models fitted the experimental data and indicated that intraparticle diffusion is the limiting step of the process. The Langmuir and Freundlich isotherm models fit the experimental equilibrium data. The maximum adsorption capacity of CP had a significant increase as the process temperature was reduced, with the highest value found being 439 mg g-1 at a temperature of 25°C. Cassava peel is still a little-explored residue, and the results of this study showed that it has good potential as an adsorbent material, being a viable and low-energy-cost residue for the removal of methylene blue dye. |
| Palavras-chave: | Cinética Adsorção Cascas (Planta) Mandioca Resíduos industriais |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Federal da Fronteira Sul |
| Sigla da Instituição: | UFFS |
| Faculdade, Instituto ou Departamento: | Campus Laranjeiras do Sul |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7651 |
| Data do documento: | 2024 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia de Alimentos |
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