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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Avaliação do emprego do pseudocaule da bananeira (Musa paradisiaca) na remoção de Cr(III) em solução aquosa
Other Titles: Evaluation of removal of Cr (III) employing the pseudo-stem of banana (Musa paradisiaca) as biosorbent
???metadata.dc.creator???: Lima, Aldavilma Cardoso 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Casqueira, Rui de Goes
First advisor-co: Costa, ilma Alves
???metadata.dc.contributor.referee1???: França, Silvia Cristina Alves
???metadata.dc.contributor.referee2???: Silva, Leonardo Duarte Batista da
???metadata.dc.description.resumo???: A busca do equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a preservação do meio, vem direcionando diversas pesquisas no meio acadêmico e cobrando da sociedade atitudes menos poluentes. A reciclagem ou reutilização de matérias-primas naturais se tornou uma alternativa ao uso de compostos sintéticos utilizados para os mesmos fins. Nesse contexto, encontram-se os adsorventes naturais ou biossorventes, que apresentam características, como alta capacidade de remoção de efluentes e alta disponibilidade a um custo relativamente baixo. A banana (Musa sp.) é a fruta mais comercializada no mundo. Depois da maturação e colheita do cacho de bananas, o pseudocaule morre (ou é cortado), dando origem, posteriormente, a um novo pseudocaule, e assim origina um novo “cacho” de pseudofrutos. Os pseudocaules possuem quase 70% de sua composição formada por lignina, celulose e hemicelulose, que possuem sítios adsortivos, como carboxila, carbonila e hidroxila, capazes de participarem os vários mecanismos envolvidos na biossorção. O objetivo deste trabalho é avaliar a remoção de Cr(III), contaminante presente no efluente de galvanoplastia industrial, empregando o pseudocaule da bananeira (Musa paradisiaca) como biossorvente. Foi realizada a caracterização de ambas as amostras da biomassa: pseudocaule in natura e o pseudocaule que recebeu tratamento térmico, sendo mantido em imersão em água no ponto de ebulição por uma hora. O ponto de carga neutra, pHzpc, obtido foi de 5,7, para ambas as amostras. Através da análise com F.T.I.R, não foram observadas diferenças entre os grupos funcionais orgânicos presentes na biomassa in natura e a tratada. Os resultados obtidos para as concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio da amostra in natura foram 0,19, 0,27 e 2,9% p/p, respectivamente, enquanto para o pseudocaule tratado foram de 0,25, 0,51 e 3,8% p/p, respectivamente. As concentrações de hemicelulose, lignina e celulose para o pseudocaule sem tratamento térmico foram 12,35, 13,32 e 19,47% p/p, respectivamente, e para o pseudocaule tratado, as concentrações foram 18,2, 10,53 e 23,03% p/p. Os experimentos foram realizados seguindo um planejamento experimental. O adotado para esse trabalho foi um Planejamento Fatorial Completo. As variáveis avaliadas foram pH do meio, concentração inicial do metal e a massa de biossorvente acrescida. O pH do meio variou de 1 a 12, e demonstrou-se fator significativo. Devido aos altos valores de pH, as regiões ótimas para a remoção indicadas nas superfícies geradas com o Statistica®, não puderam ser atribuídas ao fenômeno biossortivo apenas, pois grande parte do metal encontrava-se precipitada. A massa de biossorvente variou de 100 a 300 mg e foi variável significativa, assim como a concentração inicial de Cr(III), que variou de 0,5 a 100 mg.L-1. A amostra do pseudocaule tratado apresentou-se como melhor biossorvente, frente ao in natura. Os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich foram testados para a biossorção. Os coeficientes de regressão obtidos foram 0,972 e 0,946, respectivamente. Assim, a equação que melhor modelou os experimentos foi a de Langmuir. Mesmo alcançando valores de 90,5%, as remoções não atingiram os valores limites de emissão estabelecidos pela Resolução 357 do CONAMA/ Águas doces, salobras e salinas.
Abstract: The search for balance between economic development and environmental saving has been directing several academic researches and demanding from the society less polluting attitudes. The recycling or reuse of natural raw materials has become an alternative to the use of synthetic compounds employed with the same purposes. In this sense, appear the natural adsorbents or biosorbents, which hold characteristics such as high capacity for removal of effluents and elevated availability added to a low cost. The banana (Musa sp.) is the most traded fruit in the world. After maturation and harvesting the bunch of bananas, the pseudo-stem dies (or is cut), leading eventually to a new pseudo-stem, and thus bringing a new "cluster" of pseudo fruit. Nearly 70% of pseudo-stem’s composition consists of lignin, cellulose and hemicellulose, which have adsorptive sites such as carboxyl, carbonyl and hydroxyl, able to participate in the various mechanisms involved in biosorption. The purpose of this study is to evaluate the removal of Cr(III), contaminant present in the effluent of electroplating industry, employing the pseudo-stem of banana (Musa paradisiaca) as biosorbent. The characterization was carried out on both samples from biomass: natural fresh pseudo-stem and pseudo-stem from heat treatment, being kept immersed in water at boiling point for one hour. The point of zero charge pHzpc obtained was the value of 5,7 for both samples. Through F.T.I.R. analysis, no differences were observed between the organic functional groups present in the fresh biomass and the one treated. The results about the concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium, to the fresh sample were 0,19, 0,27 and 2,9% w/w, respectively, while for the pseudo-stem previously treated were 0,25, 0,51 and 3,8% w/w, respectively. The concentrations of hemicellulose, cellulose and lignin for the pseudo without heat treatment were 12,35, 13,32 and 19,47% w/w, respectively, and the pseudo treated, concentrations were 18,2, 10,53 and 23,03% w/w. The experiments were directed by an experimental design. The one assumed for this work was the Complete Factorial Design. The parameters evaluated were pH, initial metal concentration and biosorbent mass increment. O average pH ranged from 1 to 12 being considered a significative factor. Due to high pH values, the optimal regions for removal viewed on the surfaces generated by Statistica®, could not be attributed only to the biosorption phenomena, in this conditions the great of the metal was found precipitated. The mass of biosorbent ranged from 100 to 300 mg, and was a significative variable to the process, meanwhile the initial concentration of Cr(III) ranged from 0,5 to 100 mg.L-1. The sample of pseudo-stem treated presented as the best biosorbent in this study, compared to the pseudo-stem fresh. The models of Langmuir and Freundlich isotherms were tested for biosorption. The regression coefficients obtained were 0,972 and 0,946, respectively. Thus, the equation that best modeled the experiment was the Langmuir. Even reaching values of 90,5%, removals did not achieve the emission limits of Cr(III) established by CONAMA Resolution 357/ Fresh water, brackish and saline.
Keywords: biossorção
cromo
efluente
biosorption
chromium
effluent
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: LIMA, Aldavilma Cardoso. Avaliação do emprego do pseudocaule da bananeira (Musa paradisiaca) na remoção de Cr(III) em solução aquosa.2013.. 2013. 57 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2013.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3460
Issue Date: 2-Apr-2013
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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