Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-04T17:29:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de DOUTORADO - Erik Cavalcanti e Silva.pdf: 3366301 bytes, checksum: 5c3e8b98d2c66b7eea2ee41c5cb202a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T17:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de DOUTORADO - Erik Cavalcanti e Silva.pdf: 3366301 bytes, checksum: 5c3e8b98d2c66b7eea2ee41c5cb202a7 (MD5) Previous issue date: 2015-08-12 / O tratamento de efluentes tem se tornado o foco de pesquisas e novas tecnologias têm sido desenvolvidas visando atender aos padrões de lançamento de efluentes cada vez mais restritivos. Presentes nos efluentes de indústrias têxteis, os corantes sintéticos são inertes aos agentes utilizados nos processos de degradação convencionais. As moléculas dos corantes possuem estruturas complexas responsáveis por sua alta estabilidade no tingimento o que lhes confere difícil degradabilidade. Como alternativa de tratamento destes efluentes, a adsorção é amplamente utilizada e o carvão ativado é o material mais comumente empregado na remoção de compostos orgânicos devido à sua alta capacidade adsortiva decorrente, entre outros fatores, de sua estrutura porosa e altos valores de área específica. Materiais de baixo valor agregado têm sido empregados como adsorventes in natura e na produção de carvão ativado como solução mais economicamente viável. O presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um sistema contínuo de adsorção em leito fixo de carvão ativado (Carbomafra 119) e avaliação de sua eficiência na remoção de azo-corantes de um efluente-modelo composto pela mistura dos corantes Remazol Amarelo 3RS (RY), Remazol Alaranjado BTE 3R (RO) e Remazol Preto B 133% (RB) em iguais concentrações. Experimentos em batelada foram conduzidos para cada corante individualmente e para o efluente-modelo com o objetivo de avaliar a influência de parâmetros operacionais tais como, pH e concentrações iniciais da solução de corante, dose de adsorvente e diâmetro médio das partículas do adsorvente no processo de adsorção. A concentração máxima na fase sólida observada experimentalmente foi de 52,33, 56,85 e 23,87 mg.g-1 para os corantes RY, RO e RB respectivamente nas condições mCA = 0,5 g.dm-3, dp = 8,9.10-4 dm, pH = 2, sendo o equilíbrio atingido em 12 dias. Modelos matemáticos baseados naqueles desenvolvidos por Langmuir e Freundlich foram propostos e aplicados com sucesso na descrição da evolução cinética e do equilíbrio de adsorção. O sistema de adsorção em leito fixo, composto por uma coluna de vidro de 1,5 dm de altura, 4.10-2 dm de diâmetro e leito de carvão ativado de 1 dm de altura com diâmetro médio das partículas de 8,9.10-4 dm, foi montado e teve sua eficiência avaliada nas condições ótimas determinadas nos experimentos em batelada para cada um dos corantes e para o efluente-modelo. As curvas de ruptura foram obtidas em um tempo máximo de 6,5 h e o sistema se mostrou eficaz na remoção dos corantes do efluente, porém, ao final do processo o leito de carvão ativado ainda encontrava-se longe da saturação, devido ao elevado tempo necessário para alcançar o equilíbrio. Um modelo matemático foi desenvolvido a partir de um balanço de massa e foi utilizado com sucesso na descrição da evolução do perfil de concentração do leito fixo. O modelo desenvolvido considera uma resistência global à transferência de massa que engloba as resistências no filme líquido e nos poros do adsorvente e considera a cinética de adsorção de Langmuir-Freundlich na superfície do adsorvente. / The wastewater treatment has become the focus of researches and new technologies have been developed in order to follow the increasingly restrictive standards of effluent discharge. Present in wastewater of textile industries, synthetic dyes are inert to the agents used in conventional degradation processes. Dyes’ molecules have complex structures responsible for its high stability at dyeing process which results in difficult degradability. As alternative treatment of these effluents, adsorption is widely used and activated carbon is the most commonly material employed in the removal of organic compounds due to their high adsorptive capacity resulting from, among other factors, its porous structure and high values of specific area. Low value-added materials have been used as adsorbents in natura and in activated carbon production as more economically viable solution. This study aimed the development of a continuous fixed bed adsorption system of activated carbon (Carbomafra 119) and evaluation of its effectiveness in removing azo-dyes of a synthetic effluent consisting of a mixture of the azo-dyes Remazol Yellow 3RS (RY), Remazol Orange BTE 3R (RO) and Remazol Black B 133% (RB) in equal concentrations. Batch experiments were conducted for each dye individually and for the synthetic effluent in order to evaluate the influence at adsorption process of operational parameters such as pH and initial concentrations of the dye solution, dose and particle diameter of the adsorbent. The maximum concentration of dye adsorbed at the solid phase at equilibrium, was 52.33, 56.85 and 23.87 mg.g-1 for dyes RY, RO and RB, respectively, with mCA = 0.5 g.dm-3, dp = 8,9.10-4 dm, pH = 2, the equilibrium being reached in 12 days. Mathematical models based on those developed by Langmuir and Freundlich had been proposed and successfully applied in describing the kinetics evolution and adsorption equilibrium. The fixed bed adsorption system composed by a glass column 1.5 dm high and a diameter of 4.10-2 dm, the activated carbon bed with a 1 dm high, with an average particle diameter of 8,9.10-4 dm was built and was evaluated in optimal conditions determined in batch experiments for each of the dyes and the synthetic effluent. Breakthrough curves were obtained in a maximum time of 6.5 h and the system proved effective in removing the effluent’s dyes, but at the end of process the activated carbon bed was still far from saturation, due to the high time needed to reach equilibrium. A mathematical model was developed from a mass balance and was successfully utilized in describing the evolution of the fixed bed concentration profile. The developed model considers a mass transfer global resistance that includes resistances in liquid film and in pores of the adsorbent and considers the Langmuir-Freundlich adsorption kinetics at the surface of the adsorbent.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:48:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo118_1.pdf: 1482062 bytes, checksum: 03f498b56dd4aa83cf00e0c24a7b2dea (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A indústria têxtil consome grande quantidade de água e produtos químicos, gerando efluentes, os quais são fortemente coloridos, devido à baixa eficiência de fixação dos corantes às fibras dos tecidos, gerando resíduos que contaminam diretamente a água e o solo. Devido ao fato dos métodos físico-químicos tradicionais para a eliminação dos corantes serem caros e às vezes causarem problemas de poluição secundária, a utilização de Pseudomonas oleovorans CBMAI 0703 demonstrou ser uma alternativa promissora para utilização no processo de descoloração dos corantes têxteis. Para o estudo de descoloração do corante azo B15 foi utilizado um planejamento fatorial completo (23), onde foram avaliadas as variáveis, concentração do inóculo, temperatura e concentração do corante. Após 48 horas de cultivo, a eficiência máxima de descoloração do corante foi de 95,32% (60mg/L de corante, 34°C, 0,17g de inóculo). As águas residuais dos processamentos têxteis são altamente coloridas, possuindo uma concentração na faixa de 10-200 mg/L. Para avaliar o efeito de altas concentrações de corante na descoloração foi realizado um ensaio utilizando as condições ideais de temperatura e inóculo em diferentes concentrações de corante (60 a 200mg/L). Desta forma, P. oleovorans CBMAI 0703 demonstrou grande potencial para aplicação no processo de descoloração de efluentes têxteis contaminados, permitindo a recuperação de ambientes naturais degradados

As interações entre as moléculas de corante e as partículas de argila em suspensão podem envolver diferentes processos dependendo da argila e da maneira pela qual as suspensões corante/argila são preparadas. Os processos que ocorrem são: a adsorção de moléculas de nas superfícies externas das partículas de argila seguidas de migração para as regiões interlamelares, outro processo é devido a interações partícula-partícula, onde as moléculas de corante ficam envoltas em aglomerados de partículas de argila e um terceiro processo é devido a migração das moléculas de corante entre partículas de argila. No presente trabalho foi estudada a influência de diferentes metodologias nos processos de migração de moléculas do corante azul de metileno (AM) entre partículas de argilas em suspensão aquosa. Experimentos adicionando-se partículas de argila nas suspensões corante/argila foram realizados com acompanhamento das variações espectrais em função do tempo. Foi possível detectar variações espectrais nas suspensões corante/argila atribuídas a processos de migração de moléculas de corante adsorvidas em partículas de argila para outras partículas na suspensão. Os resultados indicaram que o processo de migração entre diferentes partículas de argila depende da razão corante/argila. Em outro tipo de experimento, utilizando diferentes formas de adição do corante à suspensão de argila (lenta, rápida e diálise) constatou-se que o modo de adição do corante pode afetar os processos de adsorção, para alguns sistemas corante/argila é muito importante considerar a forma de adição do corante à suspensão de argila, para que se tenham suspensões corante/argila com propriedades desejáveis. / Interactions between dye molecules and suspended clay particles may follow different processes depending on how the dye/clay suspensions are prepared. The processes that occur are: adsorption of molecules on the external surfaces of clay followed by migration to the interlamelar areas, another process is due to particle-particle interactions, in which the dye molecules are wrapped in clay particle agglomerates and a third process due to the migration of the dye molecules between clay particles. In the presente work the influence of different metodologies on the migration processes for the methylene blue dye between clay particles in aqueous suspension was studied. Experiments adding clay particles to the system dye/clay were done monitoring following the spectral changes in function of time. It was possible to detect spectral variations in the dye/clay suspensions attributed to the migration of adsorbed dye molecules to other particles in the suspension dye molecules adsorbed in clay particles migration process. The results indicated that the migration process between different clay particles depend on the nature of the clay and on the dye/clay ratio. In another type of experiment, using different forms for adding dye to the clay suspension (slow, fast and dialysis) it was seen that the adding way for the dye can affect the adsorption processes, for some dye/clay systems it is very important to consider the adding way of the dye to the clay suspension, so that dye/clay suspensions with desirable properties are obtained.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8100_1.pdf: 1368995 bytes, checksum: e65b9d68d7c549a75494cb798242f35e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Um dos setores industriais de grande importância para a economia brasileira é o têxtil. Verifica-se, todavia, que os efluentes provenientes desta indústria produzem um grande impacto ambiental por serem altamente coloridos. Isto ocorre devido à presença de corantes que não se fixam na fibra durante o processo de tingimento. A adsorção é uma das técnicas mais empregadas no tratamento de efluentes industriais, apresentando custos moderados, tempo de processamento relativamente baixo, além da possibilidade de recuperação da água para reaproveitamento no processo industrial. O carvão ativado (granulado ou em pó) é um dos adsorventes mais usados na atualidade em processos de remoção de compostos orgânicos, tanto em fase liquida como gasosa. O uso, porém, destes adsorventes é normalmente limitado em razão do alto custo. O mesocarpo do coco verde foi utilizado neste trabalho como matéria prima para produção de carvões ativados de alta qualidade. Os carvões foram preparados por ativação com vapor d água. Os carvões produzidos foram caracterizados em fase gasosa e líquida. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para estudar a influência das variáveis do processo de produção de carvão ativado sobre sua capacidade de adsorção. As variáveis, temperatura e tempo de ativação foram otimizadas a 900 ºC e 25 min de ativação com relação à capacidade de adsorção do carvão, obtendo um carvão um número de iodo de 1143 mg/g, adsorção de azul de metileno de 179 mg/g, área de BET de 819 m2/g, área de Langmuir de 1222 m2/g, área de microporos de 521 m2/g, área superficial externa de 297 m2/g, e área de mesoporos de 288 m2/g. Este carvão foi avaliado quanto a sua capacidade de adsorção em meio líquido utilizando o corante reativo UHPD]ROEODFN%, muito encontrado em efluentes de indústrias têxteis. O estudo de equilíbrio de adsorção ajustado ao modelo de adsorção de Langmuir-Freundlich forneceu uma capacidade máxima de adsorção, do referido corante na monocamada, qmáx., de 143 mg/g

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T14:38:22Z No. of bitstreams: 2 TESE Fernando Ferreira da Silva Dias.pdf: 5124981 bytes, checksum: 25b237d51cacb832e6415c05691ffb9b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T14:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Fernando Ferreira da Silva Dias.pdf: 5124981 bytes, checksum: 25b237d51cacb832e6415c05691ffb9b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CAPES; PROCAD / A reutilização de águas residuárias em todos os setores vem se tornando cada vez mais crucial na manutenção da água e do equilíbrio ambiental. Com esse intuito, nesse trabalho foi proposto o estudo de tratamento de efluente contaminado com corante têxtil, onde ocorre grande consumo de água, sendo que cerca de 100 litros são gastos para cada peça de confecção e em torno de 10% do corante é perdido durante o processo industrial. Nesse trabalho foram utilizados para tratamento de efluente contaminado com corante remazol preto B (RB5) cinco tipos de reatores utilizando processos oxidativos avançados (POA): reator PTC (Parabolic-Trough Concentrators) com lâmpada de luz negra com técnica foto-Fenton, reator PTC com radiação solar utilizando técnica foto-Fenton, reator anular com técnica foto-Fenton, reator cilíndrico utilizando fotocatálise (ar/TiO2/UV) e reator tubular com fotocatálise (O3/TiO2/UV). Os reatores e processos testados nesse trabalho mostraram-se eficiente na conversão de carbônico orgânico total (COT) e degradação do corante RB5. Para o reator PTC com lâmpada de luz negra foi obtido 90% de conversão de COT com total degradação do corante RB5 para uma proporção molar otimizada de [22]:[2+]:[5] igual a 150:25:1 em 90 minutos de operação, apresentando leve fitotoxicidade, sendo que no tratamento do efluente real foi obtido 74% de conversão de COT com praticamente degradação total do corante RB5. Para o reator PTC solar houve 92% de conversão de COT e degradação total de corante RB5, sendo otimizada em uma proporção molar [22]:[2+]:[5] igual a 113:17:1 em 80 minutos de operação. No reator anular foi atingindo conversão de 82% de COT e degradação total do corante RB5 otimizada com a razão molar de [22]:[2+]:[5] igual a 140:36:1 com 90 minutos de reação. No reator cilíndrico 63% de conversão de COT com degradação total do corante RB5 sendo as condições ótimas encontradas com dispersão de catalisador (TiO2) igual a 2 g L-1 e pH igual a 6, obtendo uma razão Corante/ Catalisador de 12,5 mg de RB5/g de TiO2 em 120 minutos de operação. No reator tubular com 65% de conversão de COT e degradação total do corante RB5 nas condições de 0,5 g L-1 de TiO2 em pH 8 com a geração de ozônio no sistema igual a 13,5 mgO3 L-1 em 60 minutos de operação. Foi obtido o custo (US$) de tratamento por volume de efluente, para o reator PTC com lâmpada de luz negra o custo foi estimado em $6,41/m3, para o reator PTC solar o custo é de US$3,21/m3, para o reator anular igual a $9,44/m3, para o reator cilíndrico foi de $17,85/m3 e para o reator tubular foi igual a $47,50/m3.

O Brasil é o terceiro maior produtor de frutas no mundo, sendo estas ricas em muitos nutrientes e compostos antioxidantes, os quais se concentram majoritariamente nas cascas e sementes. A indústria de processamento de frutas produz uma grande quantidade de resíduos agroindustriais, causando problemas ambientais e custos para as empresas. Estes resíduos são ricos em pigmentos que podem representar uma fonte potencial de obtenção de corantes naturais. Na indústria de alimentos, os carotenoides e as antocianinas são usados como corantes alimentares naturais, além de apresentarem importantes funções fisiológicas como a prevenção da degeneração celular, de doenças cardiovasculares, de processos anti-inflamatórios e anticancerígenos. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de corantes naturais a partir dos resíduos da indústria de processamento de polpas de frutas, utilizando três tipos de resíduos provenientes do processamento do morango, da amora e do pêssego. As análises foram efetuadas para identificação e quantificação dos pigmentos carotenoides (resíduo de pêssego) e de antocianinas (resíduos de morango e amora). As antocianinas do resíduo do morango foram extraídas utilizando etanol acidificado (1 %) com 5 diferentes ácidos: clorídrico, cítrico, tartárico, lático e fosfórico. Para a extração das antocianinas do resíduo de amora foram testados etanol e acetato de etila acidificados com ácido clorídrico (0,1 %) e finalmente para a extração de carotenoides do resíduo do pêssego foi utilizado etanol absoluto. Os ensaios de extração foram avaliados com base em um Planejamento Experimental Completo, para determinar a variação do volume de solvente (20 a 50 mL), o número de extrações (1 a 5) e o tempo (10 a 30 minutos) de extração para obter as melhores condições. No estudo com o resíduo do processamento da polpa de pêssego o aumento do número de extrações e quantidade de solvente proporcionou um maior rendimento na produção de carotenoides, com recuperação de 66 % do total de compostos, sendo que as condições otimizadas foram 4 extrações de 10 minutos usando 38,5 mL de etanol, o que representou 168,59 μg/ g de carotenoides totais, sendo que 67,55 μg/ g de β-caroteno, 86,75 μg/ g de criptoxantina, 12,08 μg/ g de zeaxantina e 2,2 μg/ g de luteína. Em relação ao resíduo proveniente do processamento da polpa de amora, o aumento do número de extrações proporcionou um maior rendimento de antocianinas e as condições otimizadas, com recuperação de 59 % dos compostos foram 3 extrações com 20 mL de etanol acidificado (0,1 % HCl) durante 10 minutos. Com tais condições, 25,95 mg de cianidina 3-glicosídeo foram obtidos em 100 g de resíduo de amora. Finalmente, para extração do resíduo do processamento da polpa de morango, um maior número de extrações e tempo mais prolongado proporcionou melhor rendimento nos extratos. Neste caso, as melhores condições que representaram 98 % de recuperação foram 20 mL de etanol (1 % HCl) em 4 extrações durante 12 minutos, onde obteve-se 703,45 μg/ g de pelargonidina 3-glicosídeo. Os resíduos de pêssego, amora e morango representam potenciais fontes de corantes naturais e a extração de tais compostos uma alternativa para o aproveitamento do material que é gerado e descartado no processamento das polpas. / Brazil is the world's third largest producer of fruits that are rich in many nutrients and antioxidants, which are concentrated mainly in the skins and seeds. The fruit processing industry produces a large quantity of agro-industrial waste, causing environmental problems and costs for businesses. These wastes are rich in pigments that may represent a potential source for obtaining natural dyes. In the food industry, the carotenoids and anthocyanins are used as natural food dyes, and present significant physiological functions such as the prevention of cell degeneration, cardiovascular diseases, anti-inflammation and anti-cancer. This study aimed to obtain natural dyes from waste of processing fruit pulp industry, using three types of waste from the processing of strawberry, blackberry and peach. The samples were analyzed for identification and quantification of the carotenoid pigments (peach waste) and anthocyanins (strawberry and blackberry waste). Anthocyanins were extracted from the strawberry waste using ethanol acidified (1 %) with 5 different acids: hydrochloric, citric, tartaric, lactic and phosphoric acid. For the extraction of anthocyanins from blueberry waste was tested ethyl acetate and ethanol acidified with hydrochloric acid (0.1 %), and finally for the extraction of carotenoids from peach residue was used absolute ethanol. Extraction tests were evaluated on full experimental design to determine the variation of the solvent volume (20 to 50 ml), the number of extractions (1 to 5) and time (10 to 30 minutes) to obtain the optimum conditions. In the study with the waste from peach pulp processing, the increasing of number of extractions and the amount of solvent provided higher yield in the production of carotenoids, with a recovery of 66 % of the composite total, and the optimized conditions were 4 extractions for 10 minutes using 38.5 mL of ethanol, obtaining to 168.59 μg/ g of total carotenoids, with 67.55 μg/ g of β-carotene, 86.75 μg/ g cryptoxanthin, 12.08 μg/ g zeaxanthin and 2.2 μg/ g lutein. About the waste from the processing of of blackberry pulp, increasing the number of extraction provides a higher yield of anthocyanins and optimized conditions, with 59 % recovery of compounds, were 3 extractions with 20 mL of acidified ethanol (0.1 % HCl) for 10 minutes. In these conditions, 25.95 mg of cyanidin 3-glucoside were obtained from 100 g of of blackberry waste. Finally, for the extraction from the residue of strawberry pulp processing, a greater number of extractions and longer time improved the yield in the extract. Thus, the optimal conditions responsible for 98 % of recovery were 20 mL of ethanol (1 % HCl) in 4extractionfor 12 minutes, which was obtained 703.45 μg/ g of pelargonidin 3-glucoside. The waste peach, blackberry and strawberry represent potential sources of natural dyes, and extraction of these compounds is an alternative to the use of the material generated and disposed in the pulp processing.

O Brasil é o terceiro maior produtor de frutas no mundo, sendo estas ricas em muitos nutrientes e compostos antioxidantes, os quais se concentram majoritariamente nas cascas e sementes. A indústria de processamento de frutas produz uma grande quantidade de resíduos agroindustriais, causando problemas ambientais e custos para as empresas. Estes resíduos são ricos em pigmentos que podem representar uma fonte potencial de obtenção de corantes naturais. Na indústria de alimentos, os carotenoides e as antocianinas são usados como corantes alimentares naturais, além de apresentarem importantes funções fisiológicas como a prevenção da degeneração celular, de doenças cardiovasculares, de processos anti-inflamatórios e anticancerígenos. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de corantes naturais a partir dos resíduos da indústria de processamento de polpas de frutas, utilizando três tipos de resíduos provenientes do processamento do morango, da amora e do pêssego. As análises foram efetuadas para identificação e quantificação dos pigmentos carotenoides (resíduo de pêssego) e de antocianinas (resíduos de morango e amora). As antocianinas do resíduo do morango foram extraídas utilizando etanol acidificado (1 %) com 5 diferentes ácidos: clorídrico, cítrico, tartárico, lático e fosfórico. Para a extração das antocianinas do resíduo de amora foram testados etanol e acetato de etila acidificados com ácido clorídrico (0,1 %) e finalmente para a extração de carotenoides do resíduo do pêssego foi utilizado etanol absoluto. Os ensaios de extração foram avaliados com base em um Planejamento Experimental Completo, para determinar a variação do volume de solvente (20 a 50 mL), o número de extrações (1 a 5) e o tempo (10 a 30 minutos) de extração para obter as melhores condições. No estudo com o resíduo do processamento da polpa de pêssego o aumento do número de extrações e quantidade de solvente proporcionou um maior rendimento na produção de carotenoides, com recuperação de 66 % do total de compostos, sendo que as condições otimizadas foram 4 extrações de 10 minutos usando 38,5 mL de etanol, o que representou 168,59 μg/ g de carotenoides totais, sendo que 67,55 μg/ g de β-caroteno, 86,75 μg/ g de criptoxantina, 12,08 μg/ g de zeaxantina e 2,2 μg/ g de luteína. Em relação ao resíduo proveniente do processamento da polpa de amora, o aumento do número de extrações proporcionou um maior rendimento de antocianinas e as condições otimizadas, com recuperação de 59 % dos compostos foram 3 extrações com 20 mL de etanol acidificado (0,1 % HCl) durante 10 minutos. Com tais condições, 25,95 mg de cianidina 3-glicosídeo foram obtidos em 100 g de resíduo de amora. Finalmente, para extração do resíduo do processamento da polpa de morango, um maior número de extrações e tempo mais prolongado proporcionou melhor rendimento nos extratos. Neste caso, as melhores condições que representaram 98 % de recuperação foram 20 mL de etanol (1 % HCl) em 4 extrações durante 12 minutos, onde obteve-se 703,45 μg/ g de pelargonidina 3-glicosídeo. Os resíduos de pêssego, amora e morango representam potenciais fontes de corantes naturais e a extração de tais compostos uma alternativa para o aproveitamento do material que é gerado e descartado no processamento das polpas. / Brazil is the world's third largest producer of fruits that are rich in many nutrients and antioxidants, which are concentrated mainly in the skins and seeds. The fruit processing industry produces a large quantity of agro-industrial waste, causing environmental problems and costs for businesses. These wastes are rich in pigments that may represent a potential source for obtaining natural dyes. In the food industry, the carotenoids and anthocyanins are used as natural food dyes, and present significant physiological functions such as the prevention of cell degeneration, cardiovascular diseases, anti-inflammation and anti-cancer. This study aimed to obtain natural dyes from waste of processing fruit pulp industry, using three types of waste from the processing of strawberry, blackberry and peach. The samples were analyzed for identification and quantification of the carotenoid pigments (peach waste) and anthocyanins (strawberry and blackberry waste). Anthocyanins were extracted from the strawberry waste using ethanol acidified (1 %) with 5 different acids: hydrochloric, citric, tartaric, lactic and phosphoric acid. For the extraction of anthocyanins from blueberry waste was tested ethyl acetate and ethanol acidified with hydrochloric acid (0.1 %), and finally for the extraction of carotenoids from peach residue was used absolute ethanol. Extraction tests were evaluated on full experimental design to determine the variation of the solvent volume (20 to 50 ml), the number of extractions (1 to 5) and time (10 to 30 minutes) to obtain the optimum conditions. In the study with the waste from peach pulp processing, the increasing of number of extractions and the amount of solvent provided higher yield in the production of carotenoids, with a recovery of 66 % of the composite total, and the optimized conditions were 4 extractions for 10 minutes using 38.5 mL of ethanol, obtaining to 168.59 μg/ g of total carotenoids, with 67.55 μg/ g of β-carotene, 86.75 μg/ g cryptoxanthin, 12.08 μg/ g zeaxanthin and 2.2 μg/ g lutein. About the waste from the processing of of blackberry pulp, increasing the number of extraction provides a higher yield of anthocyanins and optimized conditions, with 59 % recovery of compounds, were 3 extractions with 20 mL of acidified ethanol (0.1 % HCl) for 10 minutes. In these conditions, 25.95 mg of cyanidin 3-glucoside were obtained from 100 g of of blackberry waste. Finally, for the extraction from the residue of strawberry pulp processing, a greater number of extractions and longer time improved the yield in the extract. Thus, the optimal conditions responsible for 98 % of recovery were 20 mL of ethanol (1 % HCl) in 4extractionfor 12 minutes, which was obtained 703.45 μg/ g of pelargonidin 3-glucoside. The waste peach, blackberry and strawberry represent potential sources of natural dyes, and extraction of these compounds is an alternative to the use of the material generated and disposed in the pulp processing.

O Brasil é o terceiro maior produtor de frutas no mundo, sendo estas ricas em muitos nutrientes e compostos antioxidantes, os quais se concentram majoritariamente nas cascas e sementes. A indústria de processamento de frutas produz uma grande quantidade de resíduos agroindustriais, causando problemas ambientais e custos para as empresas. Estes resíduos são ricos em pigmentos que podem representar uma fonte potencial de obtenção de corantes naturais. Na indústria de alimentos, os carotenoides e as antocianinas são usados como corantes alimentares naturais, além de apresentarem importantes funções fisiológicas como a prevenção da degeneração celular, de doenças cardiovasculares, de processos anti-inflamatórios e anticancerígenos. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de corantes naturais a partir dos resíduos da indústria de processamento de polpas de frutas, utilizando três tipos de resíduos provenientes do processamento do morango, da amora e do pêssego. As análises foram efetuadas para identificação e quantificação dos pigmentos carotenoides (resíduo de pêssego) e de antocianinas (resíduos de morango e amora). As antocianinas do resíduo do morango foram extraídas utilizando etanol acidificado (1 %) com 5 diferentes ácidos: clorídrico, cítrico, tartárico, lático e fosfórico. Para a extração das antocianinas do resíduo de amora foram testados etanol e acetato de etila acidificados com ácido clorídrico (0,1 %) e finalmente para a extração de carotenoides do resíduo do pêssego foi utilizado etanol absoluto. Os ensaios de extração foram avaliados com base em um Planejamento Experimental Completo, para determinar a variação do volume de solvente (20 a 50 mL), o número de extrações (1 a 5) e o tempo (10 a 30 minutos) de extração para obter as melhores condições. No estudo com o resíduo do processamento da polpa de pêssego o aumento do número de extrações e quantidade de solvente proporcionou um maior rendimento na produção de carotenoides, com recuperação de 66 % do total de compostos, sendo que as condições otimizadas foram 4 extrações de 10 minutos usando 38,5 mL de etanol, o que representou 168,59 μg/ g de carotenoides totais, sendo que 67,55 μg/ g de β-caroteno, 86,75 μg/ g de criptoxantina, 12,08 μg/ g de zeaxantina e 2,2 μg/ g de luteína. Em relação ao resíduo proveniente do processamento da polpa de amora, o aumento do número de extrações proporcionou um maior rendimento de antocianinas e as condições otimizadas, com recuperação de 59 % dos compostos foram 3 extrações com 20 mL de etanol acidificado (0,1 % HCl) durante 10 minutos. Com tais condições, 25,95 mg de cianidina 3-glicosídeo foram obtidos em 100 g de resíduo de amora. Finalmente, para extração do resíduo do processamento da polpa de morango, um maior número de extrações e tempo mais prolongado proporcionou melhor rendimento nos extratos. Neste caso, as melhores condições que representaram 98 % de recuperação foram 20 mL de etanol (1 % HCl) em 4 extrações durante 12 minutos, onde obteve-se 703,45 μg/ g de pelargonidina 3-glicosídeo. Os resíduos de pêssego, amora e morango representam potenciais fontes de corantes naturais e a extração de tais compostos uma alternativa para o aproveitamento do material que é gerado e descartado no processamento das polpas. / Brazil is the world's third largest producer of fruits that are rich in many nutrients and antioxidants, which are concentrated mainly in the skins and seeds. The fruit processing industry produces a large quantity of agro-industrial waste, causing environmental problems and costs for businesses. These wastes are rich in pigments that may represent a potential source for obtaining natural dyes. In the food industry, the carotenoids and anthocyanins are used as natural food dyes, and present significant physiological functions such as the prevention of cell degeneration, cardiovascular diseases, anti-inflammation and anti-cancer. This study aimed to obtain natural dyes from waste of processing fruit pulp industry, using three types of waste from the processing of strawberry, blackberry and peach. The samples were analyzed for identification and quantification of the carotenoid pigments (peach waste) and anthocyanins (strawberry and blackberry waste). Anthocyanins were extracted from the strawberry waste using ethanol acidified (1 %) with 5 different acids: hydrochloric, citric, tartaric, lactic and phosphoric acid. For the extraction of anthocyanins from blueberry waste was tested ethyl acetate and ethanol acidified with hydrochloric acid (0.1 %), and finally for the extraction of carotenoids from peach residue was used absolute ethanol. Extraction tests were evaluated on full experimental design to determine the variation of the solvent volume (20 to 50 ml), the number of extractions (1 to 5) and time (10 to 30 minutes) to obtain the optimum conditions. In the study with the waste from peach pulp processing, the increasing of number of extractions and the amount of solvent provided higher yield in the production of carotenoids, with a recovery of 66 % of the composite total, and the optimized conditions were 4 extractions for 10 minutes using 38.5 mL of ethanol, obtaining to 168.59 μg/ g of total carotenoids, with 67.55 μg/ g of β-carotene, 86.75 μg/ g cryptoxanthin, 12.08 μg/ g zeaxanthin and 2.2 μg/ g lutein. About the waste from the processing of of blackberry pulp, increasing the number of extraction provides a higher yield of anthocyanins and optimized conditions, with 59 % recovery of compounds, were 3 extractions with 20 mL of acidified ethanol (0.1 % HCl) for 10 minutes. In these conditions, 25.95 mg of cyanidin 3-glucoside were obtained from 100 g of of blackberry waste. Finally, for the extraction from the residue of strawberry pulp processing, a greater number of extractions and longer time improved the yield in the extract. Thus, the optimal conditions responsible for 98 % of recovery were 20 mL of ethanol (1 % HCl) in 4extractionfor 12 minutes, which was obtained 703.45 μg/ g of pelargonidin 3-glucoside. The waste peach, blackberry and strawberry represent potential sources of natural dyes, and extraction of these compounds is an alternative to the use of the material generated and disposed in the pulp processing.

A síntese de zeólitas a partir de cinzas leves e pesadas de carvão mineral foi realizada por tratamento hidrotérmico alcalino, as quais foram nomeadas ZCL e ZCP, respectivamente. As zeólitas organomodificadas ZML e ZMP foram obtidas a partir da modificação superficial de ZCL e ZCP, respectivamente, utilizando o surfactante catiônico brometo de hexadeciltrimetilamônio. A partir das soluções remanescentes geradas na síntese de ZCL e ZCP foi possível sintetizar duas novas zeólitas. As características físicoquímicas dos nanomateriais zeolíticos sintetizados, bem como de suas respectivas matérias primas, tais como: capacidade de troca catiônica, massa específica, área específica, composição química, mineralógica e morfológica, entre outras, foram determinadas. Os adsorventes ZML e ZMP foram utilizados na remoção dos corantes Azul Direto 71 (DB71) e Rodamina B (RB) de soluções aquosas em sistema de batelada. Desta forma, quatro sistemas DB71/ZML, RB/ZML, DB71/ZMP e RB/ZMP foram investigados. Os modelos de pseudoprimeira ordem e pseudo-segunda ordem foram aplicados aos dados experimentais para o estudo da cinética de adsorção. O modelo de pseudosegunda ordem foi o que melhor descreveu o processo de adsorção de todos os sistemas corante/zeólita organomodificada. O equilíbrio da adsorção foi analisado a partir de quatro modelos de isoterma, sendo eles: Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R). Os resultados mostram que os modelos de Freundlich e Langmuir melhor descreveram os dados experimentais dos sistemas DB71/ZML e DB71/ZMP, respectivamente. Para os sistemas com RB, o modelo de D-R foi o que melhor se ajustou para ambos adsorventes ZML e ZMP. O planejamento fatorial 24 foi aplicado para a análise dos seguintes fatores que influenciam o processo de adsorção: concentração inicial do corante (Co), pH, dose de adsorvente (M) e temperatura (T). De acordo com as condições estudadas concluiu-se, com o intervalo de confiança igual a 95%, que para o sistema DB71/ZML, os fatores e suas interações que mais influenciam foram C0, M, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0, nessa ordem. No sistema DB71/ZMP, a ordem de influência foi: M, C0, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0. Para os sistemas RB/ZML e RB/ZMP, os resultados foram: M, C0, M*C0, pH, pH*M e M, C0, M*C0, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi atingido em cerca de 40 min para todas as amostras. As porcentagens de remoção do DB71 estavam na faixa de 50 80% e 20 50% para ZML e ZMP, respectivamente. A faixa de porcentagens de remoção do RB variou entre 60 80% e 30 50% para ZML e ZMP, respectivamente. / The synthesis of zeolites from mineral coal fly and bottom ash was performed by alkaline hydrothermal treatment, which were named ZFA and ZBA, respectively. Organo-modified zeolites, SMZF and SMZB, were obtained from surface modification of ZFA and ZBA, respectively, using the cationic surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide. From the remaining solutions generated in ZFA and ZBA synthesis it was possible to synthesis two new zeolites. The physicochemical characteristics of the synthesized nanomaterials zeolite as well as their respective raw materials, such as cation exchange capacity, density, specific area, chemical composition, mineralogical and morphological, among others, were determined. The adsorbents SMZF and SMZB were used to remove the dyes, Direct Blue 71 (DB71) and Rhodamine B (RB) from aqueous solutions in batch system. Thus, four systems DB71/SMZF, RB/SMZF, DB71/SMZB, RB/SMZB were investigated. The models of pseudo-first order and pseudo-second order were applied to the experimental data for the study the adsorption kinetics. The model of pseudo-second order was the one that best described the adsorption of all dye/organomodified-zeolites systems. The equilibrium adsorption was analyzed from four models isotherm, namely: Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich (D-B). The results show that the model Freundlich and Langmuir best described the experimental data systems DB71/SMZF and DB71/SMZB, respectively. For systems with RB, the model D-R was the best fit for both adsorbents (SMZF and SMZB). The factorial design 24 was applied to the analysis of the following factors influencing the adsorption process: initial concentration of dye (Co), pH, amount of adsorbent (M) and temperature (T). Under the conditions studied it concludes with the confidence interval of 95%, which for the DB71/SMZF system, the factors and their interactions that influence more were C0, M, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0, in that order. In DB71/SMZB system, the order of influence was: M, C0, pH, pH*M, pH*C0, M*C0, pH*M*C0. For RB/SMZF and RB/SMZB systems, the results were: M, C0, M*C0, pH, pH*M and M, C0, M*C0, respectively. The adsorption equilibrium was attained in about 40 min for all samples. The DB71 removal percentages were in the range of 50 80% and 20 50% for ZML and ZMP, respectively. The range of RB removal percentages varied between 60 80% and 30 50% for ZML and ZMP, respectively.

Este trabalho teve por objetivo estudar as interações do corante auramina O em suspensões aquosas de argilas naturais e sintéticas, correlacionando as diferenças de comportamento do corante com as propriedades das argilas estudadas. Estes sistemas podem ser futuramente empregados no desenvolvimento de materiais híbridos corante-argila fotoativos. A Auramina O foi estudada nas argilas, utilizando-se espectroscopia de absorção molecular na região do UV - visível e técnicas de fluorescência estática e dinâmica. A fluorescência da Auramina O aumenta após a adição do corante na argila, devido à adsorção das moléculas de corante na superfície externa das argilas, que restringe o movimento de torção da Auramina. Em períodos mais longos, as moléculas do corante migram para a região interlamelar das partículas de argila. A agregação das moléculas de corante pode ocorrer na região interlamelar, conduzindo à diminuição da emissão de fluorescência. Os rendimentos quânticos de fluorescência (ΦF) da auramina O nas argilas montmorilonitas naturais SAz-1, SWy-1, e nas argilas sintéticas Syn-1 e Laponita RDS são 0,015; 0,007; 0,016 e 0,017, respectivamente. Estes valores são maiores do que o rendimento quântico de fluorescência (ΦF) da auramina em solução aquosa e são da mesma ordem de grandeza do ΦF encontrado para solventes viscosos investigados como n-hexanol e n-heptanol (0,014 e 0,015). Estudos de espectroscopia de fluorescência resolvidos no tempo da Auramina adsorvida em argilas revelaram decaimentos multiexponenciais com componentes nas faixas de 25-36 ps, 219-362 ps e 1300-1858 ps. Os componentes de vida curtos podem ser atribuídos às espécies ligadas à superfície externa e os componentes de maior tempo de vida são atribuídos a moléculas do corante nos espaços interlamelares, que interagem fortemente com a argila. Parece claro que, a adsorção da Auramina nas argilas provoca uma redução significativa da taxa de conversão interna que envolve a difusão de rotação, de modo que o corante é bloqueado em uma geometria desfavorável para a conversão conformacional interna. / This thesis aims to study the auramine dye interactions in the aqueous suspensions of natural and synthetic clays, correlating dye behavioral differences with the properties of the studied clays. The spectroscopic behavior of Auramine O in aqueous suspensions of montmorillonite clays was studied using absorption and static and dynamic fluorescence techniques. The fluorescence of Auramine O increases immediately after mixing the dye solution with the suspension of clay due to its adsorption on the external surface of the clays, which restricts the torsional molecular motion of Auramine. At longer times, the dye molecules migrate into the interlamellar region of the clay particles. Aggregation of the dye molecules can occur in the interlayer region, leading to the decrease of the fluorescence emission. The fluorescence quantum yields (ΦF) of auramine O on the natural montmorillonites SAz-1, SWy-1, Syn-1 and Laponite clays were 0.015, 0.007, 0.016 and 0.017, respectively. These values are higher than the ΦF of auramine O in aqueous solution and are of the same order of magnitude of the ΦF found for viscous solvents such as n-hexanol and n-heptanol (0.014 and 0.015). Time-resolved fluorescence spectroscopy studies of adsorbed Auramine on clays revealed multi-exponential decays with components in the 25-36 ps, 219-362 ps and 1300-1858 ps ranges. The short-lived components can be attributed to species bound to external surface and the longer lifetime is assigned to dye molecules in interlayer spaces interacting strongly with the clay. It seems clear that the binding of Auramine to clays causes a significant reduction of the rate of internal conversion that does involve rotational diffusion, so that the clay will be locked in a conformational geometry unfavorable for internal conversion.