Removal of dyes in industrial effluents has received attention due to increased awareness and stricter environmental laws. Adsorption is one of the techniques successfully employed for effective removal of color. Research has been directed to the type of adsorbent in use. In this work, we used chitosan and its derivatives by physical and chemical modification. The adsorbents in addition to Chitosan (Q) obtained by modification were chitosan crosslinked with Glutaraldehyde (QG), Chitosan Ball crosslinked with Glutaraldehyde dried Alcohol (EQGA), Chitosan Ball crosslinked with Glutaraldehyde dried Greenhouse (EQGE) Chitosan ball crosslinked with glutaraldehyde dried by lyophilization (EQGL), Chitosan Ball with gold nanoparticles incorporated on silica inserted NaOH crosslinked with Glutaraldehyde dried by lyophilization (EQnAuSiO2 - NaOHGL) and Chitosan Ball with gold nanoparticles incorporated on silica inserted into crosslinked gel with Glutaraldehyde dried by lyophilization (EQnAuSiO2 - gelGL). The materials produced were characterized and important information showing the difference between materials, although they are essentially chitosan. The dye used in this work was the dye Reactive Orange 16 (RO16). The best conditions for the adsorption of the dye were obtained by kinetic tests, and thermodynamic equilibrium. For kinetic assays, the equilibration time was about 200 min for the adsorbents. The removal percentage of RL16 dye was around 83% and 99%, with the exception of EQGA which reached a minimum of 13%. As for the kinetic model, we studied the kinetics of pseudo first order and pseudosegunda order, with all adsorbents framed in the kinetics of pseudosegunda order, futher on the analysis by intraparticular diffusion, confirming the influence of more than onde fator in the adsorption. The Langmuir and Freundlich model were used to fit the experimental data, with the QG materials, EQGA and EQGE adjusted to Langmuir isotherm and Q, EQGL, EQnAuSiO2 - NaOHGL and EQnAuSiO2 - gelGL adjusted to Freundlich isotherm. Regarding the various forms of drying the chitosan beads produced, the method by lyophilization presented better removal of the dye under study, including comparing with pure chitosan and chitosan crosslinked with glutaraldehyde. Thus, by comparing the lyophilized adsorbents observed greater efficiency EQnAuSiO2 - gelGL in the removal of the dye with a maximum adsorption capacity of 5000 mgg-1 at 25 °C. According to the thermodynamic information, the adsorptive process is endothermic for QG, EQGA and EQGE being exotherm to Q EQGL, EQnAuSiO2 - NaOHGL and EQnAuSiO2 - gelGL. The enthalpy are supported by the free energy data indicating spontaneous process for Q, EQGL, EQnAuSiO2 - NaOHGL and EQnAuSiO2 - gelGL, and not spontaneous QG, EQGA and EQGE. The results show that the dry sorbent by lyophilization containing gold nanoparticles with incorporation silica at room temperature are the best conditions, according to the data of this work for the removal of dye RO16 can this be used as an alternative for the treatment of wastewater from textile industry. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A remoção de corantes em efluentes industriais tem recebido enorme atenção, devido ao aumento da conscientização e ao maior rigor das leis ambientais. A adsorção é uma das técnicas empregada com sucesso para remoção efetiva da cor. Pesquisas vêm sendo direcionadas para o tipo de adsorventes em uso. Neste trabalho, utilizou-se quitosana e seus derivados por modificação física e química. Os adsorventes além da quitosana (Q), obtidos por modificação da mesma foram, Quitosana reticulada com Glutaraldeído (QG), Esfera de Quitosana reticulada com Glutaraldeído seca à Álcool (EQGA), Esfera de Quitosana reticulada com Glutaraldeído seca à Estufa (EQGE), Esfera de Quitosana reticulada com Glutaraldeído seca por Liofilização (EQGL), Esfera de Quitosana com nanopartículas de ouro incorporadas em sílica inseridas em NaOH reticulada com Glutaraldeído seca por Liofilização (EQnAuSiO2 – NaOHGL) e Esfera de Quitosana com nanopartículas de ouro incorporadas em sílica inseridas em gel reticulada com Glutaraldeído seca por Liofilização (EQnAuSiO2 – gelGL). Os materiais produzidos foram caracterizados e informações importantes mostram a diferença entre os materiais, apesar de serem essencialmente quitosana. O corante utilizado no presente trabalho foi o corante Reativo Laranja 16 (RL16). As melhores condições para a adsorção deste corante foram obtidas, mediante ensaios cinéticos, de equilíbrio e termodinâmicos. Para os ensaios cinéticos, o tempo de equilíbrio foi em torno de 200 min para os adsorventes. O percentual de remoção do corante RL16 foi em torno de 83% e 99%, com exceção do EQGA que chegou a atingir um mínimo de 13%. Quanto ao modelo cinético, foram estudados a cinética de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem, estando todos os adsorventes enquadrados na cinética de pseudosegunda ordem, além da análise por disfusão intrapartícula, confirmando a influência de mais de um fator na adsorção. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados experimentais, estando os materiais QG, EQGA e EQGE ajustados para isoterma Langmuir e Q, EQGL, EQnAuSiO2 – NaOHGL e EQnAuSiO2 – gelGL ajustados para isoterma Freundlich. Em relação as diferentes formas de secagem das esferas de quitosana produzidas, o método por liofilização apresentou a melhor remoção do corante em estudo, inclusive comparando com a quitosana pura e a quitosana reticulada com glutaraldeído. Desta forma, ao comparar os adsorventes liofilizados observa-se uma maior eficiência para EQnAuSiO2 – gelGL na remoção do corante, com uma capacidade máxima de adsorção de 5000 mgg-1 a 25 °C. De acordo com as informações termodinâmicas, o processo adsortivo é endotérmico para QG, EQGA e EQGE, sendo exotérmico para Q, EQGL, EQnAuSiO2 – NaOHGL e EQnAuSiO2 – gelGL. As informações de entalpia são corroboradas pelos dados de energia livre indicando processo espontâneo para Q, EQGL, EQnAuSiO2 – NaOHGL e EQnAuSiO2 – gelGL, e não espontâneo para QG, EQGA e EQGE. Os resultados obtidos mostram que o adsorvente seco por liofilização contendo nanopartículas de ouro com incorporação de sílica à temperatura ambiente são as melhores condições, segundo os dados deste trabalho para a remoção do corante RL16 podendo este ser empregado como alternativa para o tratamento dos efluentes aquosos da indústria têxtil.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1536 |
Date | 18 January 2017 |
Creators | Silva, Andréa Claudia Oliveira |
Contributors | Galdino, Fabiane Caxico de Abreu, http://lattes.cnpq.br/4203326795155880, Valentim, Iara Barros, http://lattes.cnpq.br/6201376855872253, Meneghetti, Mário Roberto, http://lattes.cnpq.br/6642503680426310, Malta, Valéria Rodrigues dos Santos, http://lattes.cnpq.br/4963825852843234, Meili, Lucas, http://lattes.cnpq.br/3802018064427795 |
Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, UFAL |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | Portuguese |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1536/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1536/1/Estudo+de+adsor%C3%A7%C3%A3o+do+corante+reativo+laranja+16+com+quitosana+e+seus+derivados.pdf |
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