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dc.creatorGiacobe, Karen
dc.date.accessioned2022-08-08T11:36:45Z
dc.date.available2022-08-08T11:36:45Z
dc.date.issued2022-03-17
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/25817
dc.description.abstractThis work evaluated lignocellulosic biomass demineralization processes (sugarcane bagasse, sugarcane straw, energy cane, pine, and eucalyptus residues) using ultrasonic energy, mechanical stirring, or only mild conditions of heat for demineralization (silent condition). For scaling up the proposed protocol (12.5 and 25 g), the own bath of US was used as a reactor. After the step of demineralization, the solution was separated from the solid phase, centrifuged and the inorganics constituents (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr e Zn) were determined for inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). Initially, the demineralization with the US was used as a condition cited in the literature. The proposed method was optimized with sugarcane bagasse sample. In the best operational condition (250 mg of sample, 20 mL de H2SO4 1 mol L-¹ , US bath at 25 kHz frequency, 30 min, 70% amplitude, and 50 °C) up 91% demineralization was obtained for the pool of elements (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr, Zn). This condition was compared with mechanical stirring and in a condition in the absence of mechanical energy (silent condition), which presented demineralization efficiency of 95% and 83.7%, respectively. In the experiments with scale up (2 L of extractor solvent and 25 g of sample) the US, mechanical stirring and the silence condition presented the following demineralization efficiencies: 103.7%; 101.3% and 90.4%, respectively. These results were obtained considering the pool of all inorganic constituents of the evaluated biomasses. Additionally, a kinetic study of demineralization was carried out where it was evaluated the efficiency of demineralization at defined time intervals. This development of the lignocellulosic biomass demineralization process proved to be efficient with the use of all the proposed systems. However, with the use of the US, it was possible to promote the demineralization in shorter time intervals, less than 5 min (approximately 90%), which was not observed by other systems at the same time (less than 70%).eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDesmineralizaçãopor
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectUltrassompor
dc.subjectAgitação mecânicapor
dc.subjectCondição silênciopor
dc.subjectICP OESpor
dc.subjectDemineralizationeng
dc.subjectBiomasseng
dc.subjectUltrasoundeng
dc.subjectStirring mechanicaleng
dc.subjectSilent condition ICP OESeng
dc.titleAvaliação de processos extrativos para desmineralização de biomassa lignocelulósicapor
dc.title.alternativeEvaluation of extractive processes for lignocellulosic biomass demineralizatioeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNesse trabalho foram avaliados processos de desmineralização de biomassa lignocelulósica (bagaço de cana-de-açúcar, palha de cana-de-açúcar, cana energia, resíduos de pinus e eucalipto) utilizando energia ultrassônica, agitação mecânica e apenas o aquecimento da solução para a desmineralização (condição de silêncio). Na escala em que massas maiores de amostra foram utilizadas (12,5 e 25 g), denominada de “grande escala”, o próprio banho de US foi utilizado como reator. Após a etapa de desmineralização, a solução foi separada da parte sólida, centrifugada e os constituintes inorgânicos (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr e Zn) foram determinados por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Para dar início à desmineralização utilizando o US, foi utilizado uma condição citada na literatura. O método proposto foi otimizado com a amostra de bagaço de cana-de-açúcar. Na melhor condição de desmineralização (250 mg de amostra, 20 mL de H2SO4 1 mol L-¹ , banho de US na frequência de 25 kHz, tempo de extração de 30 min, amplitude de 70% e temperatura de 50 °C) uma eficiência de desmineralização de 91% foi obtida para o pool de elementos (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr, Zn). Após encontrar a melhor eficiência de desmineralização, o procedimento assistido por US foi comparado com a agitação mecânica e em uma condição na ausência de energia mecânica (condição de silêncio), os quais apresentaram eficiência de desmineralização de 95% e 83,7%, respectivamente. Nos experimentos com aumento de escala (2 L de solvente de extração e 25 g de amostra) o US, agitação mecânica e a condição em silêncio apresentaram as seguintes eficiências de desmineralização: 103,7%; 101,3% e 90,4%, respectivamente. Esses resultados foram obtidos considerando o pool de todos os constituintes inorgânicos das biomassas avaliadas. Adicionalmente foi feito um estudo cinético da desmineralização, onde se avaliou a eficiência de desmineralização em intervalos de tempos definidos. Esse estudo de desenvolvimento de processo para a desmineralização de biomassa lignocelulósica, se mostrou eficiente com o uso de todos os sistemas propostos. No entanto, com o uso do US conseguiu-se promover a desmineralização em intervalos de tempos menores, inferiores a 5 min (aproximadamente 90%), o que não é visto para outros sistemas, os quais acabam tendo uma eficiência baixa nos primeiros minutos de extração (inferior a 70%).por
dc.contributor.advisor1Bizzi, Cezar Augusto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2975070149037006por
dc.contributor.advisor-co1Duarte, Fábio Andrei
dc.contributor.referee1Pedrotti, Matheus Felipe
dc.contributor.referee2Bolzan, Rodrigo Cordeiro
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7998296958824934por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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