ESTUDO DA PRODUÇÃO DE BIOADSORVENTE PROVENIENTE DO BAGAÇO DA LARANJA E SUA APLICAÇÃO NA REMOÇÃO DE ÁCIDO FTÁLICO EM ÁGUA
Plastificantes são substâncias orgânicas sintéticas de baixa massa molar, adicionadas ao polímero para aumentar sua flexibilidade e a resistência do produto final. Os ésteres ftálicos ou ftalatos, são amplamente utilizados como plastificantes em indústrias químicas, principalmente como aditivo ao policloreto de vinila (PVC). Estes ésteres têm sido encontrados no meio ambiente, como contaminantes em solos e águas. Visando o tratamento de efluentes que contêm- ácido ftálico, esse trabalho descreve a remoção deste contaminante por adsorção utilizando o bagaço de laranja in natura como bioadsorvente. Para tal, foram avaliadas diferentes amostras de bagaços de laranjas denominadas: Bagaço Adquirido (RA) e Bagaço Doado (RD), ambos de laranjas da variedade Pêra (Citrus sinensis). O material foi caracterizado para determinação de tamanho de partícula (Análise granulométrica), densidade aparente, pH, Potencial de Carga Zero (PCZ), cristalinidade (Difração de Raios-X (DRX) Análise Termogravimétrica (TGA) e morfológica (Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Diferentes massas dos bioadsorventes RA e RD foram adicionadas a erlenmeyers contendo soluções aquosas de ácido ftálico (razões sólido/líquido de 2 a 30 g L-1) e mantidas em pH e agitação constantes 6,0 (±0,5) e 200 (±1) rpm, respectivamente para avaliação da eficiência na remoção dos contaminantes presentes no efluente. Obteve-se assim uma remoção percentual de 76,7 %, para o bioadsorvente RA e 46,6 % para o bioadsorvente RD quando foram utilizadas 3 g de bioadsorvente. Foram realizados estudos cinéticos nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55 °C, que revelaram uma cinética favorecida, com tempo de equilíbrio de apenas 20 min para remoção relevante do contaminante desde o início do contato entre o efluente simulado contendo ftalatos e os biosorventes RA e RD. Para o equilíbrio o modelo de isoterma de Freundlich descreveu melhor o sistema nas condições avaliadas, sugerindo que a adsorção esteja ocorrendo em multicamadas. O pH obtido após todas as etapas de produção para ambos os bioadsorventes RD e RA foram 6,4 (±0,5) e 6,5 (±0,5), respectivamente, indicando um material bem próximo da neutralidade. Para o pHPCZ, o valor obtido para ambos os bioadsorventes foi 8,0 (± 0,2), o que demonstra predominância de cargas elétricas positivas na superfície do material, representando a capacidade de troca de ânions (CTA), condição significativa de adsorção de moléculas aniônicas.
Sendo assim, é possível afirmar que esta pesquisa permitiu uma investigação detalhada e aprimorada da produção de um novo bioadsorvente, a partir de fontes naturais e seu emprego in natura no tratamento de ftalatos. Através da metodologia utilizada neste estudo, foi possível obter resultados relevantes no tratamento de efluentes contendo ácido ftálico. Desta forma, contribui-se para os avanços científicos e tecnológicos associados a práticas sustentáveis.
ESTUDO DA PRODUÇÃO DE BIOADSORVENTE PROVENIENTE DO BAGAÇO DA LARANJA E SUA APLICAÇÃO NA REMOÇÃO DE ÁCIDO FTÁLICO EM ÁGUA
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DOI: 10.22533/at.ed.054220109
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Palavras-chave: Bioadsorção; Biomassa; Bagaço de laranja in natura; Ácido ftálico.
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Keywords: Bioadsorption; Biomass; In natura orange pomace; Phthalic acid.
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Abstract:
Plasticizers are synthetic organic substances of low molar mass, added to the polymer to increase its flexibility and the strength of the final product. Phthalic esters, or phthalates, are widely used as plasticizers in chemical industries, mainly as an additive to polyvinyl chloride (PVC). These esters have been found in the environment as contaminants in soil and water. Aiming at wastewater that contain phthalic acid treatment, this work describes the removal of this contaminant by adsorption using fresh orange bagasse as a bioadsorbent. For this purpose, different samples of orange bagasse were evaluated, named: Acquired Bagasse (AR) and Donated Bagasse (RD), both from oranges of the Pera variety (Citrus sinensis). The material was characterized to determine particle size (Particle size analysis), bulk density, pH, Point of Zero Charge (PZC), crystallinity (X-ray diffraction - XRD) Thermogravimetric Analysis (TGA) and morphology (Scanning Electron Microscopy - SEM). Different masses of bioadsorbents RA and RD were added to erlenmeyers containing aqueous solutions (simulated effluent) of phthalic acid (solid/liquid ratios from 2 to 30 g L-1) and kept at constant pH and agitation 6.0 (±0.5) and 200 (±1) rpm, respectively, to evaluate the efficiency in the removal of contaminants present in the effluent. A percentage removal of 76.7 % was achieved for the RA bioadsorbent and 46.6 % for the RD bioadsorbent when 3 g of bioadsorbent were used. Kinetic studies were performed at temperatures of 25, 35, 45 and 55 °C, which revealed favored kinetics, with equilibrium time of only 20 min for relevant contaminant removal from the beginning of contact between the simulated effluent containing phthalates and the RA and RD biosorbents. For equilibrium, Freundlich isotherm model best described the system under the conditions evaluated, suggesting that the adsorption is occurring in multilayers. The pH for the bioadsorbents RD and RA were 6.4 (±0.5) and 6.5 (±0.5), indicating a material very close to neutrality. For pHPZC, the value observed for both bioadsorbents was 8.0 (± 0.2), which demonstrates dominance of positive electrical charges on the surface of the material, representing the anion exchange capacity (ATC), a significant condition of adsorption of anionic molecules.
Thus, it is possible to state that this research allowed a detailed and improved investigation on the production of a new bioadsorbent, from natural sources and its use in natura for phthalates removal from water. Through the methodology used in this study, it was possible to obtain relevant results for wastewater containing phthalic acid. Thus, it contributes to scientific and technological advances associated with sustainable practices.
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Número de páginas: 69
- Renata Carolina Zanetti Lofrano
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