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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/72663| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo do efeito da temperatura em sistema de eletrocoagulação para o tratamento de efluente têxtil |
| Título em inglês: | Study of the effect of temperature on electrocoagulation system for the treatment of textile effluent |
| Autor(es): | Silva, Luiz Thiago Vasconcelos da |
| Orientador: | Nascimento, Ronaldo Ferreira do |
| Palavras-chave: | Eletrocoagulação;Efluente Têxtil;Efeito da Temperatura;Estudo cinético |
| Data do documento: | 2023 |
| Citação: | SILVA, Luiz Thiago Vasconcelos da. Estudo do efeito da temperatura em sistema de eletrocoagulação para o tratamento de efluente têxtil. 2023. 103 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. |
| Resumo: | O setor têxtil consome elevadas quantidades de água em seu processo, gerando um elevado volume de efluentes contendo vários componentes (corantes, detergentes e dispersantes). Nesse sentido, dentre os métodos de tratamento de efluentes têxteis os processos eletrolíticos apresentam-se com um método alternativo bastante eficaz e versátil. Diversos fatores já estudados, como tipo de corrente e material dos eletrodos, comprovadamente interferem na eficácia do processo de Eletrocoagulação (EC). No entanto, pouco se observa estudos reportados na literatura sobre o estudo do efeito da temperatura no processo de EC. Dessa forma, esse trabalho tem como proposta o estudo do efeito da temperatura no processo de EC na remoção do corante Remazol Red RB 133% do meio aquoso, além disso, estudar a eficiência de corrente e presença do surfactante Brometo de cetiltrimetilamônio (CTABr), que podem interferir nesse processo. Primeiramente, foi feita a validação do método analítico de espectrofotometria na região ultravioleta e visível para quantificação do corante, posteriormente aplicou-se o estudo da influência dos fatores temperatura, concentração do surfactante e corrente na remoção do Carbono Orgânico Total (COT), e do corante e na eficiência de corrente e o estudo cinético e termodinâmico em diferentes temperaturas (25, 35, 45, 55 e 65 ºC) do processo da remoção do corante. Os experimentos foram realizados em um sistema eletroquímico com reator de cilíndrico de acrílico com eletrodos de aço inoxidável A304 com corrente contínua pulsada. Os resultados mostraram que foi possível validar o método analítico para quantificação do corante, que foi afetado pelo efeito matriz, a curva analítica apresentou um comportamento linear com o coeficiente de determinação (R2) de 0,9999 e foram encontrados o limite de quantificação (LQ) e de detecção (LD) do corante, sendo os valores de 0,39 e 0,13 mg L-1, respectivamente. Na influência das variáveis, a temperatura favoreceu a remoção do corante, porém não a remoção do COT. A corrente elétrica favoreceu a remoção do corante e a do COT, a concentração do surfactante obteve um comportamento inverso, favorecendo a remoção somente do COT. A resposta de eficiência de corrente sofreu influência positiva da corrente e da temperatura, isto é, o aumento dessas variáveis provoca um acréscimo na eficiência, porém a concentração do surfactante teve um efeito negativo nessa resposta provocando um comportamento inverso. O estudo cinético indicou o mecanismo de remoção do corante Remazol Red RB 133% (RRRB133%) como sendo um processo de primeira ordem (n = 1) e influenciados por processos oxidativos e de adsorção, obtendo constantes de velocidade de kobs = 1,337 e-14736/RT e k1 = 1,379 e-15173/RT, respectivamente. Os dados termodinâmicos de ∆H≠, ∆G≠ e ∆S≠ encontrados descreveram o processo como sendo endotérmico, não-espontâneo e com tendência ao aumento da organização do meio, respectivamente, além disso os valores e sinais desses parâmetros quando comparados aos dados da literatura, comprovam a suposição do estudo cinético de um processo com dois mecanismos coexistentes de eletro-oxidação e eletrocoagulação para remoção do corante RRRB133%. |
| Abstract: | The textile sector consumes large amounts of water in its process, generating a high volume of effluents containing various components (dyes, detergents, and dispersants). In this sense, among the methods of textile effluent treatment, the electrolytic processes present themselves as a very effective and versatile alternative method. Several factors already studied, such as type of current and electrode material, have proven to interfere with the effectiveness of the Electrocoagulation (EC) process. However, there are few studies reported in the literature on the study of the effect of temperature on the EC process. Thus, this work aims to study the effect of temperature on the CE process in the removal of the dye Remazol Red RB 133% from aqueous medium, in addition to studying the current efficiency and presence of surfactant Cetyltrimethylammonium bromide (CTABr), which can interfere with this process. Firstly, the validation of the analytical method of spectrophotometry in the ultraviolet and visible region was done for the quantification of the dye. After that, the study of the influence of the factors temperature, surfactant concentration and current in the removal of the Total Organic Carbon (TOC), and of the dye and in the current efficiency and the kinetic and thermodynamic study in different temperatures (25, 35, 45, 55 and 65 ºC) of the process of the removal of the dye were applied. The experiments were carried out in an electrochemical system with a cylindrical acrylic reactor with A304 stainless steel electrodes with pulsed direct current. The results showed that it was possible to validate the analytical method for quantification of the dye, which was affected by the matrix effect, the analytical curve showed a linear behavior with a coefficient of determination (R2) of 0.9999 and the quantification limit (QL) and detection limit (DL) of the dye were found to be 0.39 and 0.13 mg L-1, respectively. In the influence of the variables, the temperature favored the removal of the dye, but not the removal of TOC. The electrical current favored the removal of the dye and the TOC, the surfactant concentration had an inverse behavior, favoring the removal of TOC only. The response of current efficiency was positively influenced by the current and temperature, i.e., the increase of these variables causes an increase in efficiency, but the surfactant concentration had a negative effect on this response causing an inverse behavior. The kinetic study indicated the removal mechanism of Remazol Red RB 133% (RRRB133%) dye as a first order process (n = 1) and influenced by oxidative and adsorption processes, obtaining velocity constants of kobs = 1.337 e-14736/RT and k1 = 1.379 e-15173/RT, respectively. The thermodynamic data of ∆H≠, ∆G≠ and ∆S≠ found described the process as being endothermic, non-spontaneous and with a tendency to increase the organization of the medium, respectively, moreover the values and signs of these parameters when compared to literature data, prove the assumption of the kinetic study of a process with two coexisting mechanisms of electro-oxidation and electrocoagulation for removal of the dye RRRB133%. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/72663 |
| Aparece nas coleções: | DQAFQ - Dissertações defendidas na UFC |
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