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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Síntese de compósitos adsorventes a base de quitosana para a remoção de corante alimentício e surfactante em meio aquoso
Other Titles: Synthesis of chitosan-based adsorbent composites for the removal of food coloring and surfactant in aqueous media
???metadata.dc.creator???: Mello, Jonatan Rafael de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Piccin, Jeferson Steffanello
???metadata.dc.description.resumo???: A presença de substâncias, conhecidas como contaminantes emergentes, em efluentes industriais, agrícolas e domésticos fazem aumentar a busca por aplicações de tecnologias que não sejam as tradicionais para o tratamento de águas. Com isso, a adsorção surge como opção para a remoção destes compostos no tratamento de efluentes. A quitosana tem reconhecida aplicação para a adsorção de diversos compostos em água. Porém, a quitosana in natura apresenta algumas desvantagens, como a não exposição dos seus sítios de adsorção. Esta desvantagem pode ser minimizada a partir da utilização de algumas técnicas, como a de sol-gel, que tem se destacado nos processos de síntese de materiais, pois possibilita a produção de materiais com vantagens estruturais, grau de pureza elevado e homogeneidade. Desta forma, o objetivo deste trabalho é desenvolver um adsorvente com quitosana e sílica a partir da técnica de sol-gel, e verificar se este compósito é eficiente na remoção do corante Amarelo Tartrazina (AT) e surfactante Alquilbenzeno Sulfonatos Linear (LAS) pela técnica de adsorção. A relação entre a quantidade de quitosana e sílica no compósito foi avaliada sobre as propriedades de adsorção do material produzido. Os materiais foram caracterizados por FTIR, MEV, pHPCZ e TG. A influência do pH, da concentração de equilíbrio, do tempo e da temperatura foram avaliados sobre a adsorção das substâncias. Além disso, o ciclo de vida do material foi avaliado com testes de regeneração e reuso do compósito na adsorção do corante AT. Por fim, a adsorção multicomponente foi estudada, a fim de verificar a influência da presença de surfactante LAS na adsorção do corante AT. O compósito adsorvente 30%Chi (com aproximadamente 30% de quitosana) foi mais eficiente que os demais materiais na remoção do corante. Em pH da solução de 2,5 observou-se capacidade de adsorção de 140,33 mg/g e 136,57 mg/g para o corante AT e para o LAS, respectivamente. Parâmetros termodinâmicos identificaram que a adsorção é endotérmica, espontânea e favorável para a remoção das duas substâncias. O modelo de Weber e Morris mostrou que a adsorção é controlada tanto pela difusão na superfície externa quanto na difusão no interior da partícula. Neste contexto, observou-se que a capacidade de adsorção da quitosana foi potencializada em 60%, devido a redução do impedimento estérico dos seus sítios de adsorção. A adsorção multicomponente mostrou que a adsorção do corante é influenciada pela presença de LAS, reduzindo a capacidade de adsorção conforme a concentração do LAS era aumentada. Já a capacidade de adsorção do LAS não foi afetada pela presença do corante. Desta forma, concluiu-se que o compósito adsorvente a base de sílica/quitosana possui elevado potencial para a adsorção do corante alimentício Amarelo Tartrazina e do surfactante LAS.
Abstract: The presence of substances, known as emerging contaminants, in industrial, agricultural and domestic effluents increase the search for applications of technologies other than traditional ones for water treatment. Thus, adsorption appears as an option for the removal of these compounds in the treatment of effluents. Chitosan has recognized application for the adsorption of various compounds in water. However, the chitosan powder "in natura", presents some disadvantages, such as the lack of exposure of its adsorption sites. This disadvantage can be minimized from the use of some techniques, such as sol-gel, which has stood out in the processes of material synthesis, because it allows the production of materials with structural advantages, high purity and homogeneity. Thus, the objective of this work is to develop an adsorbent with chitosan and silica from the sol-gel technique, and to verify if this composite is efficient in the removal of Tartrazine Yellow (AT) and Alkylbenzene Linear Sulfonates (LAS) surfactant by the adsorption technique. The relationship between the amount of chitosan and silica in the composite was evaluated on the adsorption properties of the material produced. The materials were characterized by FTIR, SEM, pHzpc and TG. The influence of pH, equilibrium concentration, time and temperature were evaluated on the adsorption of the substances. In addition, the life cycle of the material was evaluated with tests of regeneration and reuse of the composite in the adsorption of the AT dye. Finally, multicomponent adsorption was studied in order to verify the influence of the presence of LAS surfactant on AT dye adsorption. The 30%Chi adsorbent composite (with approximately 30% chitosan) was more efficient than the other materials in removing the dye. At pH of the 2.5 solution, the adsorption capacity of 144 mg/g and 136.57 mg/g for the AT dye and LAS was observed, respectively. Thermodynamic parameters identified that the adsorption is endothermic, spontaneous and favorable for the removal of the two substances. Weber and Morris' model showed that adsorption is controlled both by diffusion on the external surface and by diffusion inside the particle. In this context, it was observed that the chitosan adsorption capacity was increased by 60% due to the reduction of the steric impediment of its adsorption sites. The multicomponent adsorption showed that with the adsorption of the dye is influenced by the presence of LAS, reducing the adsorption capacity as the concentration of LAS was increased. The adsorption capacity of the LAS was not affected by the presence of the dye. Thus, it was concluded that the silica/chitosan based adsorbent composite has a high potential for the adsorption of the food colorant Tartrazine Yellow and the surfactant LAS.
Keywords: Águas residuais - Purificação
Biopolímeros
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS
???metadata.dc.language???: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade de Passo Fundo
???metadata.dc.publisher.initials???: UPF
???metadata.dc.publisher.department???: Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária – FAMV
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: MELLO, Jonatan Rafael de. Síntese de compósitos adsorventes a base de quitosana para a remoção de corante alimentício e surfactante em meio aquoso. 2020. 143 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2020.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: http://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2059
Issue Date: 10-Jun-2020
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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