Avaliação da biossorção com algas verdes na remoção do corante indosol escarlate

• Main Author: MENDONÇA, Vanessa Gabriela Barbosa de
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/3644581240048018
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
• Subjects: Engenharia Química; Adsorção; Halimeda opuntia; Algas verdes; Corantes têxteis; Indosol escarlate
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26784

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Vanessa Gabriela Barbosa de Mendonça.pdf: 2616124 bytes, checksum: f417338ffbaebe9fab008a107dd2a092 (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 === CNPq === Os problemas ambientais associados a crise de falta de água tem se tornado cada vez mais frequentes, e suas consequências são alarmantes. A indústria têxtil é responsável pela geração de grandes volumes de águas residuais, os quais são muitas vezes lançados nos corpos hídricos sem tratamento adequado. Além do efeito visual, a presença de corantes têxteis nos efluentes é tóxica aos seres vivos e aos organismos marinhos, dificultando a penetração da luz solar e interferindo na atividade fotossintética. Processos de tratamento por adsorção são aplicados na remoção de corantes nos efluentes provenientes das industrias do setor têxtil. Pesquisas por novos adsorventes buscam materiais eficientes. O objetivo desse trabalho consiste em avaliar a remoção do corante têxtil Indosol Escarlate por adsorção com macroalgas verdes Halimeda opuntia pertencente à ordem Bryopsidales (Chlorophyta). Inicialmente foi realizado tratamento ácido na alga in natura. Após permanecer imersa na solução ácida (H₂SO₄ concentração 0,5 mol.L⁻¹) por 5 minutos, a biomassa foi lavada e seca em estufa à 60 ºC por 24 horas. As micrografias comprovaram eficácia do tratamento com ácido, sendo observado maior agrupamento entre as partículas. A análise de superfície específica e porosidade (BET) evidenciou aumento percentual de 103,92% na área superficial do material adsorvente após este ser calcinado à temperatura de 1000ºC por 10 horas. O material adsorvente tratado revelou possuir área superficial grande (127 m².g⁻¹) se comparado com outros organismos. A espécie é amplamente encontrada no litoral de Pernambuco. Estudos preliminares alcançaram capacidade adsortiva de aproximadamente 22 mg.g⁻¹ ainda nos primeiros 7 minutos de adsorção (Cᴀ₀ = 50 mg.L⁻¹; Volume = 25mL; Massa = 0,05g; 400 rpm, T = 27,8 ºC). Apesar disso, o estudo do equilíbrio foi realizado em 120 minutos para garantir total aproveitamento. Os experimentos foram realizados em batelada e os resultados dos planejamentos fatoriais foram: Todos os efeitos analisados demonstram-se estatisticamente significativos em relação à capacidade adsortiva. As variáveis analisadas foram a velocidade de agitação (rpm), a granulometria, a temperatura e o tempo de calcinação. As isotermas de adsorção seguiram o modelo de Langmuir-Freundlich (30ºC, 45ºC e 65ºC), com capacidade adsortiva máxima (qₘₐₓ) à 65ºC igual a 145,67 mg.g⁻¹. O estudo termodinâmico mostrou que a reação de adsorção é espontânea, visto que a variação da energia livre de Gibbs foi negativa. O valor positivo da variação da entalpia sugeriu que a reação é endotérmica. No estudo da cinética, os resultados apresentaram melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem, e as simulações dinâmicas demonstraram o decaimento da concentração do corante e o aumento da capacidade de adsorção ao longo do tempo. Concluiu-se que as algas Halimeda opuntia podem ser consideradas como bons candidatos para serem adsorventes do corante Indosol Escarlate. === The environmental problems associated with the lack of water has become increasingly common, and its consequences are alarming. The textile industry produces large amounts of waste, which are often not adequately treatments. In addition to the visual effect, the presence of dye in the effluent is toxic to marine organisms, interfering with the penetration of sunlight thereby impairing the photosynthetic activity. Searches are conducted to find new, more efficient materials. In this paper, the technique of adsorption were used for removal of Indosol Escarlate textile dye with green macroalgae Halimeda opuntia belonging to Bryopsidales order (Chlorophyta). Initially, acid treatment was carried out in the algae in natura. After remaining immersed in the acid solution (H₂SO₄ concentration 1N) for 5 minutes, the biomass was washed and oven dried at 60 °C for 24 hours. The micrographs confirmed the efficacy of the treatment with acid, so that larger grouping was observed among the particles. The analysis of specific surface and porosity (BET) evidenced a percentage increase of 103.92% in the surface area of the adsorbent material after it was calcined at 1000ºC for 3 hours. The treated adsorbent material revealed to have a large surface area (127 m².g⁻¹) when compared to other organisms. The species is widely found on the coast of Pernambuco. Preliminary studies reached adsorption capacity of approximately 22 mg.g⁻¹ in the first 7 minutes of adsorption (Cᴀ₀ = 50 mg.L⁻¹; V= 25mL; M = 0,05g; 400 rpm, T = 27,8 ºC). Nevertheless, the balance study was conducted in 120 minutes to ensure complete recovery. The experiments were conducted in batches and the best conditions found by technique of factorial design were: The effects of the agitation speed (rpm), the calcination temperature (ºC) and the size (μm) of the adsorbent material were statistically significant in relation to the adsorptive capacity. The effect of the calcination time (h) was not significant within the studied range. The adsorption isotherms followed the model of Langmuir-Freundlich (30°C, 45°C and 65°C), and maximum adsorption capacity (65°C) was 145.67 mg.g⁻¹. The thermodynamic study showed that the process was spontaneous (ΔG < 0). The positive value of enthalpy (ΔH > 0) suggests that the reaction is endothermic. In kinetic studies, the results showed better adjustment to the model of pseudo-second order, and dynamic simulations have shown the decrease of the dye concentration and the increase in adsorption capacity over time. It was concluded that Halimeda opuntia algae can be considered as good candidates to be adsorbent of the Indosol Scarlet dye.