Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7811_1.pdf: 847596 bytes, checksum: acb8b672d6216096670e3c3306e1a6cc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Este trabalho trata de modelos de adsorção molecular em ma dimensão. O principal foco está nas estruturas geradas através de adição de segmentos `a reta onde a distribuição de tamanho de segmentos (s) ´e uma lei de potência n(s) » s−¿ . Para esse tipo de conjunto adsorvido `a reta são calculados a taxa de ocupação assintótica e a dimensão dos conjuntos gerados após o processo para os viários valores do expoente ¿ . Também são tratados alguns aspectos gerais sobre a adsorção de outros conjuntos, como limites da taxa de ocupação e conjuntos cuja taxa de ocupação tende a zero. Como ilustração, o trabalho traz, em seu início, uma breve discussão sobre alguns problemas de empacotamento e absorção diferentes do tratado no mesmo. A adição do ingrediente segmentos com comprimentos em varias escalas faz com que o sistema se diferencie bastante dos sistemas gerados por adsorção onde os segmentos têm um tamanho característico. Os resultados obtidos mostram forte dependência das quantidades medidas com o tamanho do sistema, bem como comportamento assintotico atípico, na maioria dos casos estudados, inclusive para o valor calculado da dimensão do conjunto

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:47:03Z : No. of bitstreams: 1 96493.pdf: 2568025 bytes, checksum: 36eab8d22b584e6d4ae3b2d3f3870421 (MD5) / Quitina, quitosana e quitosanas modificadas com o ácido cetoglutárico, 3,4-dihidroxibenzaldeído e 8-hidroxiquinoleína foram empregadas para adsorver Cu(II), Cd(II), Ni(II), Pb(II) e Zn(II) em solução. A quitina, Iquitosana e as modificações químicas realizadas com a quitosana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear de 13C e microanálise. O estudo das isotermas de adsorção foi realizado empregando o método de ajuste não linear para ajustar os dados de adsorção. O emprego de três modelos de isotermas de adsorção para reproduzir os dados experimentais, isto é, os modelo de Langmuir, Langmuir-Freudlich e de Toth foram os que proporcionaram os melhores ajustes dos dados. Os resultados mostraram que a quitosana modificada com ácido cetoglutárico e a quitosana modificada com 3,4-dihidroxibenzaldeído apresentaram os melhores resultados de adsorção.

Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

MOURA, C. P.; NASCIMENTO, R. F. Estudo de remoção do benzeno, tolueno, p-xileno e o-xileno dissolvidos em água por adsorção em organosílica periódica mesoporoso (PMO). 2012. 122 f. Tese (Doutorado em Qúimica Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T17:30:46Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_cpmoura.pdf: 2219100 bytes, checksum: aaaf67f0f018e72df4c21f92b003354d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-10-21T16:38:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_cpmoura.pdf: 2219100 bytes, checksum: aaaf67f0f018e72df4c21f92b003354d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T16:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_cpmoura.pdf: 2219100 bytes, checksum: aaaf67f0f018e72df4c21f92b003354d (MD5) Previous issue date: 2012 / This study evaluates the Periodic Mesopores Organosilicas (PMO) synthesized by co-condensation of 1,4-bis(trietoxysilil)benzene (BTEB) and feniltrietoxysilane (FTE) in different mole fractions, under acidic conditions using triblock copolymer Pluronic P123 as template and in the presence of inorganic salt (KCl), to adsorption of aromatic compounds in aqueous synthetic solution. The molar composition of the synthesis followed the synthesis equation: xFTE :29,58-xBTEB: 1.0 P123: 226.75 KCl: 38HCl: 12583H2O, where x ranged from 0 to 11.83, as designating the solids obtained as PMO1,0; PMO0,8; and PMO0,6, whose index indicates the fraction of BTEB in the composition of the mixture. Structurally, it was observed that incorporation of FTE to process generates PMOs with reduced thermal stability, with lower values of surface area and pore volume and lower hydrophilic character. The measures for small angle of X-ray diffraction, the transmission microscopy and the isotherm of nitrogen adsorption and desorption showed that the products are hexagonally ordered cylindrical pores and has dimensions of meso/macro complementary. The tests for removal of aromatic compounds dissolved in water, the PMO1,0 and PMO0,6 exhibited efficient adsorption capacity of benzene, toluene, p-xylene and o-Xylene (BTXs). In the adsorption experiments with PMO0,6, in batch study, the capacity of removing benzene (0,84 mg.g-1), toluene (0,93 mg.g-1), p-xilene (1,00 mg.g-1) e o-xilene (0,86 mg.g-1) were lower than those obtained in the tests adsorption column: benzene (1,15 mg.g-1), toluene (1,26 mg.g-1), p-xilene (1,25 mg.g-1) e o-xilene (1,15 mg.g-1). The kinetic mechanism of adsorption is primarily identified as pseud-second order and the isotherms can be represented by Redlich-Peterson and Temkin models. / Este estudo avalia a organosílica com mesoporos periódicos (PMO), sintetizada pela co-condensação de 1,4-bis(trietoxisilil)benzeno (BTEB) e feniltrietoxisilano (FTE), em frações molares variáveis, sob condições ácidas, usando o copolímero tribloco Plurônic P123 como agente direcionante na presença de sal inorgânico (KCl), na adsorção de compostos aromáticos presentes em solução aquosa sintética. A composição molar das sínteses seguiu a equação de síntese xFTE:1,00-xBTEB:0,03P123:7,66KCl:1,28HCl:425,35H2O, onde x variou de 0,0, 0,2 e 0,4., designando os sólidos obtidos como PMO1,0; PMO0,8; e PMO0,6, cujos índices indicam a fração do BTEB na composição da mistura reacional. Estruturalmente, observou-se que a incorporação do FTE ao processo gera PMOs com estabilidade térmica reduzida, com menores valores de área superficial e de volumes de poros além de menor caráter hidrofílico. As medidas de difração de raios X a baixo ângulo, a microscopia eletrônica de transmissão e a isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio revelaram que os produtos estão hexagonalmente ordenado, possuem poros cilíndricos e de dimensões meso/macro complementares. Os testes para remoção dos compostos aromáticos dissolvidos em água, o PMO1,0 e PMO0,6 exibiram eficientes capacidades de adsorção para benzeno, tolueno, p-xileno e o-xileno (BTXs). Nos ensaios de adsorção com PMO0,6, em batelada, as capacidades de remoção do benzeno (0,84 mg.g-1), tolueno (0,93 mg.g-1), p-xileno (1,00 mg.g-1) e o-xileno (0,86 mg.g-1) foram menores que as obtidas nos testes de adsorção em coluna: benzeno (1,15 mg.g-1), tolueno (1,26 mg.g-1), p-xileno (1,25 mg.g-1) e o-xileno (1,15 mg.g-1). O mecanismo cinético de adsorção é, prioritariamente identificado como de pseud-segunda ordem e as isotermas podem ser representadas pelos modelos de Redlich-Peterson e Temkin.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:22:35Z No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_Diego_Gomes.pdf: 2640781 bytes, checksum: 68071a9af10ea90c407663d984ea4a6e (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-15T19:23:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_Diego_Gomes.pdf: 2640781 bytes, checksum: 68071a9af10ea90c407663d984ea4a6e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T19:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_Diego_Gomes.pdf: 2640781 bytes, checksum: 68071a9af10ea90c407663d984ea4a6e (MD5) / Na Refinaria Landulpho Alves (BA) existe uma unidade de separação de parafinas lineares de correntes de refino que utiliza o processo de adsorção em fase vapor e a zeólita 5A como adsorvente. A tecnologia é da Union Carbide - Processo ISOSIV. Poucas são as plantas que funcionam atualmente com esta tecnologia no mundo. O processo ISOSIV foi, posteriormente, substituído por outros de maior eficiência e, desde então, não passou por aperfeiçoamentos. As empresas que possuem plantas de separação de parafinas com esta tecnologia devem buscar suas melhorias industriais, visando manter a qualidade e a competitividade de seus produtos. Diante desta problemática, esse trabalho avaliou as propriedades de adsorção de n-parafinas na faixa de C10 a C13 sobre o AlPO4-17 e o SAPO-18, em substituição a zeólita 5A, visando maior capacidade de adsorção e seletividade. Os adsorventes foram sintetizados pelo método hidrotérmico e caracterizados por difração de raios-X, fluorescência de raios-X, análise termogravimétrica, adsorção de N2 e microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de adsorção foram divididos em dois grupos: equilíbrio e cinético. Os experimentos de equilíbrio foram realizados através da técnica de adsorção em banho finito, enquanto que no estudo cinético utilizou-se a técnica ZLC (coluna de comprimento zero). As isotermas de adsorção se ajustaram ao modelo clássico de Langmuir. De maneira geral, a capacidade de adsorção diminuiu com o comprimento da cadeia do hidrocarboneto entre n-C10 e n-C13. O AlPO4-17 apresentou maior capacidade de adsorção para todas as parafinas estudadas, em comparação ao SAPO-18 e a zeólita NaCaA. A entalpia de adsorção apresentou valores entre 19 e 39 kJ/mol. A difusividade, medida em três temperaturas diferentes, aumentou entre n-C10 e n-C12 e caiu para o n-C13. Esse comportamento sugere a ocorrência do efeito janela. A energia de ativação, estimada a partir das difusividades, apresentou comportamento inverso ao da difusividade. Diante dos resultados, o AlPO4-17 tem potencial para ser utilizado como adsorvente no processo de separação de n-parafinas.

Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

Orientador: Aecio Pereira Chagas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lage_EulerMartins_M.pdf: 3519621 bytes, checksum: 72388531a35c6a4f72b5cfbc340a5718 (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Estágio realizado na Sysadvance e orientado pelo Eng.º Pedro Taveira / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Made available in DSpace on 2018-08-24T12:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11849_Dissertação - Yago Ricardo de Oliveira.pdf: 1072775 bytes, checksum: a8186769861e73412266603fff657e8b (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Dentre as várias formas de contaminação do meio ambiente, a contaminação da água com metais pesados é uma das que tem trazido maior preocupação aos pesquisadores e aos órgãos governamentais envolvidos no controle de poluição. Diversos pesquisadores têm desenvolvido pesquisas sobre a adsorção de íons metálicos por biocarvões, sendo este definido como um produto obtido do tratamento térmico de materiais orgânicos realizado em condições de baixa concentração de oxigênio e em temperaturas que variam de 350 ºC a 1000 ºC, pelo processo conhecido como pirólise. Neste trabalho, biocarvões foram produzidos a partir da palha do café (Coffea canephora), uma vez que o café é o produto agrícola de maior expansão no Brasil. Foram empregadas duas temperaturas de síntese (350 e 600 oC), em duas atmosferas diferentes, sendo uma delas na presença de N2. Além disso, investigou-se o uso da palha de café pirolisada como adsorvente de íons Cu2+ em solução aquosa. O material obtido foi caracterizado pela metodologia proposta por Boehm, Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), determinação do Ponto de Carga Zero, densidade aparente e teor de cinzas. Para investigar a eficiência na adsorção dos íons Cu2+, avaliou-se a influência do tempo de contato entre adsorvente e adsorbato. Os resultados obtidos permitiram concluir que a temperatura e o uso de atmosfera modificada com N2 no processo de pirólise influencia diretamente as características superficiais dos biocarvões provenientes da palha de café conilon. Observou-se a decomposição de grupos funcionais superficiais de caráter ácido, provocado pelo aumento da temperatura de pirólise, contribuindo com o aumento do PCZ e pH devido a maior basicidade do biocarvão. A presença de N2 na pirólise pode ter contribuído com a perda de diversidade química superficial dos biocarvões, permitindo uma melhor calcinação da matéria-prima. Os biocarvões pirolisados a 600 ºC se mostraram mais eficientes na adsorção de íons Cu2+ do que biocarvões pirolisados com temperatura menor, mostrando ser um material eficiente para a remoção de metais pesados em solução aquosa.