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Tipo: Dissertação
Título: AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DOS CARVÕES ATIVADOS PRODUZIDOS A PARTIR DA CASCA DA BANANA NANICA (Musa paradisíaca) NA BIOSSORÇÃO DE ÍONS CHUMBO EM ÁGUA
Autor(es): Santos, Marizângela Ribeiros dos
Primeiro Orientador: Aguiar, Ana Carolina Ribeiro
Primeiro Coorientador: Souza, João Carlos Perbone
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Gomide, Ana Paula Cardoso
Primeiro Membro da Banca: Angelini, Lucas Peres
Segundo Membro da Banca: Barbosa, Danilo Pereira
Resumo: O constante aumento populacional, a densidade demográfica e as mudanças climáticas contradizem o princípio de que a disponibilidade hídrica é abundante e ilimitada. O uso da água de maneira eficiente pode ajudar na resolução de muitos problemas relacionados a escassez e ainda garantir a produção agrícola continua. Para tanto, este estudo objetivou verificar a eficiência da casca de banana do tipo Nanica (Musa paradisíaca) na biossorção de íons chumbo em água, proporcionando um método de baixo custo e eficaz para o reuso de água. Existem inúmeras técnicas de tratamento de água e dejetos disponíveis que podem ser empregadas com sucesso; contudo, o custo de aquisição de equipamentos e insumos e a elevada manutenção desses sistemas inviabilizam sua implantação no meio rural. Desse modo, a execução deste projeto possibilitou o desenvolvimento de uma solução alternativa para o tratamento de águas contaminadas com metais pesados, em específico, o chumbo, advindo das atividades extrativistas de minério e da agricultura, a partir do uso de cascas de banana. Foram empregadas técnicas de adsorção atômica (biossorção) utilizando carvões preparados a partir das cascas de banana do tipo nanica. Estas foram secas em estufa com recirculação de ar a 60°C por 96 horas, trituradas em liquidificador comercial e peneiradas para obtenção de uma fração composta de micropartículas de até 500 μm. Em seguida foram obtidos os carvões por calcinação nas temperaturas de 200, 250, 300 e 350°C. Para a preparação do biossorvente, foi determinado o pH de trabalho (pH=5) a partir do Ponto de Carga Zero e realizada a análise termogravimétrica (TGA) para identificação das melhores temperaturas de obtenção dos carvões. Foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de infravermelho para caracterizar os carvões e identificar os grupos funcionais presentes. Por fim, foram realizados o estudo cinético e a avaliação da adsorção do teor de chumbo por espectrofotometria de absorção atômica de chama e ajustes aos modelos de isotermas de biossorção de Freundlich e Langmiur. Os carvões preparados nas temperaturas de 250, 300 e 350°C apresentaram excelentes resultados de biossorção com 100% de remoção de chumbo em pH 5, e os demais carvões apresentaram remoção acima de 90% para todos os pHs. O modelo que melhor descreveu o comportamento dos dados experimentais para as isotermas de biossorção foi o de Freundlich que obteve valores de R2 de 0,9920; 0,9451; 0,945; 0,9771 para as temperaturas de 200, 250, 300 e 350ºC, respectivamente. Dessa forma, foi possível demonstrar que a utilização de biossorção com carvões preparados a partir da casca da banana se apresenta como um processo de baixo custo e fácil aplicabilidade que possibilita a ampliação dos saberes sobre as práticas presentes no meio rural e o conhecimento químico.
Abstract: The constant increase in population, population density and climate change contradict the principle that water availability is abundant and unlimited. The efficient water use can help to solve many problems related to scarcity and still guarantee continued agricultural production. This study aimed to verify the banana nanica (Musa paradisíaca) peel efficiency in the lead ions biosorption in water, providing a low cost and effective method for water reuse. There are numerous water and waste treatment techniques available that can be used successfully; however, the acquiring equipment and supplies cost and the high maintenance of these systems makes their implementation in rural areas unfeasible. Thus, this project execution enabled the development of an alternative solution for the water contaminated with heavy metals treatment, in particular, lead, resulting from the ore extractive activities and agriculture, from the banana peels use. For that purpose, atomic adsorption techniques (biosorption) were utilized using coals prepared from banana nanica peels. These were dried in an oven with air recirculation at 60 °C for 96 h, crushed in a commercial blender and sieved to obtain a fraction composed of microparticles up to 500 μm. Then the coals were obtained by calcination 200, 250, 300 and 350 ° C. For the biosorbent preparation, the working pH (pH = 5) was determined from the Zero Charge Point and thermogravimetric analysis (TGA) was performed to identify the best temperatures for obtaining the coals. Scanning electron microscopy and infrared spectroscopy analyzes were performed to characterize the coals and identify the functional groups present. Finally, were performed the kinetic study and the evaluation of the lead content adsorption by flame atomic absorption spectrophotometry and adjustments to the Freundlich and Langmiur biosorption isotherm models. Coals prepared at 250, 300 and 350 °C showed excellent biosorption results with 100% lead removal at pH 5, and the other coals showed removal above 90% for all pHs. The model that best described the experimental data behavior for the biosorption isotherms was the Freundlich model, where R2 values of 0.9920 were obtained; 0.9451; 0.945; 0.9771 for temperatures 200, 250, 300 and 350 ºC, respectively. Thus, it was possible to demonstrate that the use of biosorption with coals prepared from the banana peel presents itself as a low-cost and easy-to-apply process that enables the knowledge expansion about practices in the rural environment and chemical knowledge.
Palavras-chave: Biossorção, metais pesados, meio rural.
Área do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Rio Verde
Programa/Curso: Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/1251
Data do documento: 5-Mar-2020
Aparece nas coleções:Mestrado em Agroquímica

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