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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39805
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Adsorção em batelada do herbicida 2,4-d pelos carvões ativados de resíduos de biomassa amazônica |
Alternate title (s): | batch adsorption of the herbicide 2,4-d by activated carbon from Amazonian biomass residues |
Author: | Oliveira, Amanda Nunes Reis |
First Advisor: | Canobre, Sheila Cristina |
First member of the Committee: | Silva, Jader Conceição da |
Second member of the Committee: | Bertolino, Sueli Moura |
Summary: | O uso de defensivos químicos é comum para fins agrícolas, industriais e domésticos. Um herbicida muito utilizado na agricultura é o 2,4-D, ácido 2,4-diclorofenoxiacético, que além de aumentar ainda mais as chances de contaminação de águas superficiais e subterrâneas, possui grau de toxicidade significativo. Seu uso ocasiona em contaminação de águas superficiais e subterrâneas, e, consequentemente, exposição de espécies aquáticas e terrestres, como o ser humano. Logo, o tratamento dessas águas é necessário para evitar contaminação no meio em que o herbicida 2,4-D estiver inserido e, consequentemente, prevenir a contaminação dos seres vivos que fazem parte desse ecossistema. Uma forma de realizar tratamento e purificação de efluentes é por meio do método de adsorção em batelada, processo onde um sólido adsorvente interage, por certo tempo, com as moléculas do herbicida presente no efluente, adsorvendo-as em sua superfície. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de adsorção do 2,4-D pelos carvões ativados oriundos de biomassa amazônica (cascas de açaí e caroços de cupuaçu), através da determinação da capacidade adsortiva dos mesmos em batelada para a remoção do herbicida 2,4-D em águas contaminadas. A partir das caracterizações, como microscopia eletrônica de varredura e isoterma de BET, constatou-se que os adsorventes estudados apresentaram morfologias porosas e uma elevada área superficial. O carvão ativo de cupuaçu obteve pHpcz igual a 8,31, favorecendo a adsorção do herbicida em pH neutro. Já o carvão ativo de açaí obteve pHpcz igual a 3,85, sendo inferior ao pKa do herbicida, impossibilitou a sua aplicação como adsorvente do 2,4-D. O estudo da cinética de adsorção se ajustou ao modelo de pseudo-segunda ordem, indicando que a taxa de adsorção global do experimento é igual ao quadrado dos sítios ativos disponíveis do adsorvente. O maior valor de capacidade adsortiva no experimento foi de 64,103 mg.g-1 em pH 7 e 40 minutos de tempo de equilíbrio a 298 K. A isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais, sugerindo a ocorrência de uma quimissorção, com formação de uma única monocamada, sítios energeticamente homogêneos e o processo reversível somente com altas energias. |
Abstract: | The use of chemical pesticides is common for agricultural, industrial and domestic purposes. One herbicide widely used in agriculture is 2,4-D, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, which not only further increases the chances of surface and groundwater contamination, but also has a significant degree of toxicity. Its use leads to contamination of surface and groundwater, and consequently exposure of aquatic and terrestrial species, such as humans. Therefore, the treatment of this water is necessary to avoid contamination of the environment in which the herbicide 2,4-D is used and, consequently, to prevent contamination of the living beings that are part of this ecosystem. One way of treating and purifying effluents is through the batch adsorption method, a process in which a solid adsorbent interacts for a certain period of time with the herbicide molecules present in the effluent, adsorbing them onto its surface. The aim of this study was to evaluate the adsorption efficiency of 2,4-D by activated carbon from Amazonian biomass (açaí bark and cupuaçu stones) by determining its adsorptive capacity in batches to remove the herbicide 2,4-D from contaminated water. The characterizations, such as scanning electron microscopy and BET isotherm, showed that the adsorbents studied had porous morphologies and a high surface area. Cupuaçu activated carbon had a pHpzc of 8.31, favoring adsorption of the herbicide at neutral pH. On the other hand, açaí charcoal had a pHpzc of 3.85, which is lower than the pKa of the herbicide, making it impossible to use it as an adsorbent for 2,4-D. The study of adsorption kinetics fitted the pseudo-second order model, indicating that the overall adsorption rate of the experiment is equal to the square of the available active sites of the adsorbent. The highest adsorption capacity value in the experiment was 64.103 mg.g-1 at pH 7 and 40 minutes equilibrium time at 298 K. The Langmuir isotherm was the best fit to the experimental data, suggesting the occurrence of chemisorption, with the formation of a single monolayer, energetically homogeneous sites and the process reversible only at high energies. |
Keywords: | 2,4-D Adsorção Adsorption Carvão ativado Activated carbon Biomassa Biomass |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA DE INTERFACES |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | OLIVEIRA, Amanda Nunes Reis. Adsorção em batelada do herbicida 2,4-d pelos carvões ativados de resíduos de biomassa amazônica. 2023. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39805 |
Date of defense: | 1-Dec-2023 |
Appears in Collections: | TCC - Química Industrial |
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