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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/39238| Tipo: | TCC |
| Título: | Avaliação da seletividade de adsorção de isômeros de xileno em heteroestruturas de argila porosa e recuperação de xilol |
| Autor(es): | Cardoso, João Victor de Sousa |
| Orientador: | Vidal, Ruth Maria Bonfim |
| Coorientador: | Luna, Francisco Murilo Tavares de |
| Palavras-chave: | Xilenos;Xilol;Seletividade;Heteroestruturas de argila porosa |
| Data do documento: | 2018 |
| Citação: | CARDOSO, João Victor de Sousa. Avaliação da seletividade de adsorção de isômeros de xileno em heteroestruturas de argila porosa e recuperação de xilol. 2018. 50 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Resumo: | A primeira parte deste trabalho é o estudo sobre a seletividade de adsorção de isômeros de xilenos em heteroestruturas de argila porosa (em inglês, PCH) que atuam como peneiras moleculares. Os isômeros de xileno (para-, meta- e orto-xileno) e etil-benzeno são compostos orgânicos voláteis isômeros entre si que têm valor comercial agregado por serem matéria-prima de plásticos, corantes dentre outros produtos. A separação de tais compostos é dificultada por apresentarem pontos de ebulição muito próximos. Foram estudadas três argilas com pilares contendo Zr, Ti e Si (PCH-Zr, PCH-Ti e PCH-Si), buscando determinar à qual isômero de xileno e etil-benzeno cada argila é seletiva na sua adsorção, propiciando uma alternativa para a separação e purificação de tais isômeros. Executou-se experimentos adicionando uma determinada quantidade de uma mistura equimolar dos quatro isômeros seguindo as razões mássicas adsorbato/adsorvente (g/g) de 0,05 a 0,20 em uma massa fixa de 0,05 g de adsorvente. Logo após o sistema foi incubado a 40°C por 30 min. Em seguida, as frações molares dos isômeros da fase vapor do sistema foram determinadas por meio de cromatografia gasosa com amostragem em headspace para se calcular a seletividade das PCH's. Constatou-se que todas as PCH's apresentaram seletividade ao meta-xileno. Os maiores valores de seletividade foram aqueles do meta-xileno com relação ao etil-benzeno para todas as argilas. Para PCH-Zr obteve-se seletividade meta-xileno/etil-benzeno de 1,64. Para PCH-Si obteve-se seletividade meta-xileno/etil-benzeno de 4,28. Para PCH-Ti seletividade meta-xileno/etil-benzeno de 1,78. Tais valores mostram que as PCH’s têm potencial para a separação de tais isômeros por adsorção. A segunda parte é baseada em métodos de purificação de xilol usado em análises patológicas por meio destilação e extração por solvente. As amostras de xilol usado passaram por destilação simples com o intuito de se separar o xilol e etanol da parafina e outras impurezas orgânicas e biológicas. Em seguida, o destilado foi submetido a extração por solvente, utilizando-se água deionizada. O produto purificado foi analisado em cromatografia gasosa, obtendo-se valores de pureza de 98,6%, sendo tal valor o mínimo exigido para se garantir a pureza. |
| Abstract: | The first part of this work is the study on the selectivity of adsorption of xylene isomers in porous clay heterostructures (PCH) that act as molecular sieves. The isomers of xylene (para-, meta- and ortho-xylene) and ethyl-benzene are volatile organic compounds that are isomers of one another that have an aggregate commercial value, as they are the raw material for plastics, dyes and other products. The separation of such compounds is difficult because they have very close boiling points. Three clays with Zr, Ti and Si (PCH-Zr, PCH-Ti and PCH-Si) pillars were studied, in order to determine which xylene isomer each clay is selective in its adsorption providing an alternative for the separation and purification of such isomers. Experiments were performed by adding a certain amount of an equimolar mixture of the four isomers following the adsorbate/adsorbent (g/g) mass ratios of 0.05 to 0.20 in a fixed mass of 0.05 g of adsorbent. Then, the system was heated at 40 ° C for 30 min. Then the molar fractions of the vapor phase isomers of the system were determined by means of gas chromatography with headspace sampling to determine the selectivity of the PCHs. It was found that all PCHs showed selectivity to meta-xylene. The highest values of selectivity were those of meta-xylene with respect to ethyl-benzene for all clays. For PCH-Zr, meta-xylene/ethyl-benzene selectivity of 1.64 was obtained. For PCH-Si, meta-xylene/ethyl-benzene selectivity of 4.28 was obtained. For PCH-Ti meta-xylene/ethyl-benzene selectivity of 1.78. These values show that the PCH's have potential for the separation of such isomers by adsorption. The second part is based on methods of xylol purification used in pathological analyzes by means of distillation and solvent extraction. The samples of xylene used undergo simple distillation in order to separate xylol and ethanol from paraffin and other organic and biological impurities. The distillate was then subjected to solvent extraction using deionized water. The purified product was analyzed by gas chromatography, obtaining purity values of 98.6%, this being the minimum required to guarantee purity. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39238 |
| Aparece nas coleções: | QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias |
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