dc.creator | Silva, Maria Caroline Ferreira da | |
dc.date.accessioned | 2023-06-13T14:53:38Z | |
dc.date.available | 2023-06-13T14:53:38Z | |
dc.date.issued | 2023-03-29 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29396 | |
dc.description.abstract | The water contamination by organic compounds can cause damage to the environment and
human beings. Adsorption is a promising process for removing these pollutants. Agricultural
residues are a great alternative as precursors in the production of adsorbents, as is the case of
the Brazil nut shell (Bertholletia excelsa), where in this study two activated carbons (AC11
and AC 105) were obtained, using chemical activation with KOH, in proportions of 1:1 and
1:0.5 respectively. The coals were characterized and applied as adsorbents for phenol
removal. Characterization was performed using techniques such as SEM, FTIR, BET, TGA,
and XRD. The characterization data showed that both materials showed similar properties,
with AC11 exhibiting a slightly larger specific surface area and several rounded cavities along
the surface (332.2 m2 g
−¹
) than AC105 (314.3 m2 g
-¹
). The kinetic study showed that AC11
reached process equilibrium faster than AC105. Adsorption maxima were 55.16 and 68.52 mg
g
–¹
for AC105 and AC11, respectively. The application of the materials in the treatment of a
simulated industrial effluent showed removal efficiencies of 28.05% and 48.20% for AC105
and AC11, respectively. Therefore, through the adsorption results, AC11 was more efficient
when compared to AC105. This place in better conditions, with regard to phenol adsorption,
was favored in the adsorbent dosage of 0.75 g L
-¹ and pH 6. The kinetic investigation revealed
that the system reached equilibrium in about 180 minutes and the kinetic curves represented
by the Elovich model. Equilibrium isotherms were represented by the Sips model.
Furthermore, increasing the temperature from 25 to 55 °C favored phenol adsorption,
increasing the value of the maximum adsorption capacity (qs) from 82.99 to 99.02 mg g
−¹.
According to the estimated thermodynamic parameters, the adsorption was spontaneous,
favorable, endothermic, and governed by physical interactions. Therefore, the bark of the
Brazil nut proved to be a good material for obtaining activated carbon efficiently in removing
phenol. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Isotermas | por |
dc.subject | Cinética | por |
dc.subject | Caracterização | por |
dc.subject | Isotherms | eng |
dc.subject | Isotherms | eng |
dc.subject | Characterization | eng |
dc.title | Obtenção e caracterização de carvão ativado a partir de resíduos de casca de castanha do pará (Bertholletia excelsa) e sua aplicação na adsorção de fenol | por |
dc.title.alternative | Obtainment and characterization of activated carbon from brazil nuts (Bertholletia excelsa) hull residues and its application in the phenol adsorption. | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A contaminação de águas por compostos orgânicos pode causar danos ao meio ambiente e aos
seres humanos. A adsorção é um processo promissor para a remoção desses poluentes.
Resíduos agrícolas são uma ótima alternativa como precursores na produção de adsorventes,
como é o caso da casca de castanha do Pará (Bertholletia excelsa). Neste estudo foram
obtidos dois carvões ativados (CA11 e CA105), utilizando ativação química com KOH, em
proporções de 1:1 e 1:0,5 respectivamente. Os carvões foram caracterizados e aplicados como
adsorventes para remoção de fenol. A caracterização foi realizada usando as técnicas como
MEV, FTIR, BET, TGA e DRX. Os dados de caracterização mostraram que ambos os
materiais apresentaram propriedades semelhantes, com CA11 exibindo uma área superficial
específica ligeiramente maior e várias cavidades arredondadas ao longo da superfície (332,2
m 2 g
–¹
) do que CA105 (314,3 m 2 g
–¹
). O estudo cinético mostrou que CA11 atingiu
o equilíbrio do processo mais rápido que o CA105. As máximas capacidades de adsorção
foram 55,16 e 68,52 mg g
–¹ para CA105 e CA11, respectivamente. A aplicação dos materiais
no tratamento de um efluente industrial simulado apresentou eficiências de remoção de
28,05% e 48,20% para CA105 e CA11, respectivamente. Portanto, através dos resultados de
adsorção, o CA11 mostrou-se mais eficiente quando comparado ao CA105. Este colocado em
melhores condições, com relação à adsorção de fenol, foi favorecido na dosagem de
adsorvente de 0,75 g L
–¹ e pH 6. A investigação cinética revelou que o sistema atingiu o
equilíbrio em cerca de 180 minutos e as curvas cinéticas representadas pelo modelo de
Elovich. As isotermas de equilíbrio foram representadas pelo modelo de Sips. Além disso, o
aumento da temperatura de 25 para 55 °C favoreceu a adsorção do fenol, aumentando o valor
da capacidade máxima de adsorção (qs) de 82,99 para 99,02 mg g
–¹
. De acordo com os
parâmetros termodinâmicos estimados, a adsorção foi espontânea, favorável, endotérmica e
governada por interações físicas. Portanto, a casca da castanha do Pará provou ser um bom
material para obtenção de carvão ativado, eficiente na remoção de fenol. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5412544199323879 | por |
dc.contributor.referee1 | Zazycki, Maria Amélia | |
dc.contributor.referee2 | Oliveira, Jivago Schumacher de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0505768155354569 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |