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dc.creatorSILVA, João Paulo Sousa da-
dc.date.accessioned2025-05-08T13:35:11Z-
dc.date.available2025-05-08T13:35:11Z-
dc.date.issued2024-09-12-
dc.identifier.citationSILVA, João Paulo Sousa da. Adsorção monocomponente e binária de antiinflamatórios não esteroidais (Ibuprofeno e Diclofenaco) do meio aquoso por carvão ativado de resíduos da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.). Orientadora: Profa. Dra. Samira Maria Leão de Carvalho. 2024. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17328 . Acesso em:.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17328-
dc.description.abstractEmerging contaminants (ECs) present in low concentrations have caused damage to water bodies. This study investigated the single-component and binary adsorption of sodium ibuprofen (IBU) and diclofenac (DIC) using activated carbon (AC) produced from Brazil nut shells. The single-component adsorption process of IBU and DIC by AC was denoted as (AC_IBU and AC_DIC), and the binary adsorption process was denoted as (AC_IBU+DIC). The AC was synthesized by chemical activation using phosphoric acid (H3PO4) as the activating agent. The AC was characterized through physical, chemical, and textural analyses, including moisture content, ash content, yield, Thermogravimetric Analysis/Differential Thermal Analysis (TGA/DTA), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscopy/Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM/EDS), surface pH, point of zero charge (pHPZC), Boehm titration, and nitrogen (N2) adsorption/desorption at 77 K. The AC presented moisture and ash contents of 8.62% and 4.2%, respectively. The XRD analysis confirmed the amorphous nature of the AC, while FT-IR, surface pH, and pHPZC analyses indicated its acidic nature. The specific surface area (SBET) of the AC was 1,383.624 m².g-1 , with a predominance of micropores (VMIC=77.88%). From the analysis of the Central Composite Rotational Design (CCRD), the experimental conditions for the kinetic and equilibrium adsorption tests were defined for single-component adsorption: (i) IBU (pH = 6.1; initial adsorbate concentration, C0 = 50 mg.L-1 ; adsorbent dosage, DA = 0.5 g.L-1 ) and (ii) DIC (pH = 5.5; C0 = 50 mg.L-1 ; DA = 0.5 g.L-1 ). In the single-component adsorption kinetics study, the pseudofirst-order (PFO) and pseudo-second-order (PSO) models resulted in the best fits to the experimental data for the AC_IBU and AC_DIC adsorption processes, respectively, and external mass transfer was the rate-controlling step of the processes. In the singlecomponent adsorption equilibrium study, the Langmuir, Freundlich, Sips, DubininRadushkevich, and Redlich-Peterson isotherms were investigated. The Sips and Freundlich models showed the best correlations for AC_IBU and AC_DIC, respectively. The thermodynamic parameters calculated from the adsorption isotherms showed that the AC_IBU and AC_DIC processes are spontaneous, favorable, and exothermic. The CCRD, the experimental conditions for the binary adsorption kinetics and equilibrium tests were defined: (i) AC_IBU+DIC (C0IBU = 50 mg.L -1 ; C0DIC = 50 mg.L-1 ; DA= 0.5 g.L-1 ). Binary adsorption indicated, through the calculation of the separation factor parameter, that the adsorption preference order by the adsorbent is IBU > DIC, and the interaction between the adsorbates was antagonistic. In the binary adsorption process, the PSO model was well fitted to the experimental kinetics data of IBU and DIC; the intraparticle diffusion (IPD) kinetic models and the Boyd equation were correlated with the experimental data, and external mass transfer was the rate-controlling step of the adsorption processes. The isotherms of binary adsorption (AC_IBU+DIC) at different temperatures (26 ºC, 45 ºC, and 55 ºC) showed inflection points, and after these inflection points, there was an increase in the adsorption capacity values of AC (qe). The qe values of binary adsorption (AC_IBU+DIC) were lower than the qe values of the singlecomponent adsorption processes of the adsorbates IBU and DIC. The reduction percentages of the qe values were approximately 35% to 48% for IBU and about 52% to 53% for DIC.pt_BR
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dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.brpt_BR
dc.subjectRemoçãopt_BR
dc.subjectFarmacospt_BR
dc.subjectCarvão Ativadopt_BR
dc.subjectResíduo agroindustrial.pt_BR
dc.subjectActivated carbonpt_BR
dc.subjectAgro-industrial residue.pt_BR
dc.titleAdsorção monocomponente e binária de antiinflamatórios não esteroidais (Ibuprofeno e Diclofenaco) do meio aquoso por carvão ativado de resíduos da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.)pt_BR
dc.title.alternativeSingle-component and binary adsorption of non-steroidal anti-inflammatories (Ibuprofen and Diclofenac) from the aqueous medium by activated carbon from Brazil nut residues (Bertholletia xxcelsa H.B.K.)en
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.contributor.advisor1CARVALHO, Samira Maria Leão de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6192858937057152pt_BR
dc.contributor.advisor-co1VIEIRA, Melissa Gurgel Adeodato-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6611289393148830pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4417334506833232pt_BR
dc.description.resumoOs contaminantes emergentes (CEs) presentes em baixas concentrações têm causado danos aos corpos d'água. Este trabalho investigou a adsorção monocomponente e binária de ibuprofeno (IBU) e diclofenaco (DIC) sódicos utilizando carvão ativado (CA) produzido a partir de cascas da Castanha-do-Brasil. O processo de adsorção monocomponente de IBU e DIC por CA foi denominado de (CA_IBU e CA_DIC) e o processo de adsorção binária foi denominado de (CA_IBU+DIC). O CA foi sintetizado por ativação química utilizando ácido fosfórico (H3PO4) como agente ativador. O CA foi caracterizado por meio de análises físicas, químicas e texturais, incluindo umidade, cinzas, rendimento, Análise Termogravimétrica/ Análise Térmica Diferencial (ATG/ATD), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Microscopia eletrônica de Varredura/Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (MEV/EDS), pH de superfície, pH de ponto de carga zero (pHPCZ), titulação de Boehm e adsorção/dessorção de Nitrogênio (N2) a 77 K. O CA apresentou teores de umidade e cinzas de 8,62% e 4,2%, respectivamente. A análise de DRX confirmou o caráter amorfo do CA, enquanto as análises de FT-IR, pH de superfície e pH de ponto de carga zero (pHPCZ) indicaram seu caráter ácido. A área superficial específica (SBET) do CA foi de 1.383,624 m². g-1 , com predominância de microporos (VMIC=77,88%). A partir da análise do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), as condições experimentais dos ensaios de cinética e equilíbrio de adsorção foram definidas para adsorção monocomponente: (i) IBU (pH = 6,1; concentração inicial do adsorbato, C0 = 50 mg.L -1 ; dosagem do adsorvente, DA = 0,5 g.L-1 ) e (ii) DIC (pH = 5,5; C0 =50 mg.L-1 ; DA = 0,5 g.L-1 ). No estudo de cinética de adsorção monocomponente, os modelos de pseudoprimeira ordem (PSO) e pseudossegunda ordem (PPO) resultaram nos melhores ajustes aos dados experimentais dos processos de adsorção CA_IBU e CA_DIC, respectivamente e a transferência de massa externa foi a etapa controladora dos processos. No estudo de equilíbrio de adsorção monocomponente, as isotermas de Langmuir, Freundlich, Sips, Dubinin-Radushkevich e Redlich-Peterson foram investigadas. Os modelos de Sips e Freundlich apresentaram as melhores correlações para CA_IBU e CA_DIC, respectivamente. Os parâmetros termodinâmicos calculados a partir das isotermas de adsorção, mostraram que para CA_IBU e CA_DIC os processos são espontâneos, favoráveis e exotérmicos. No DCCR, as condições experimentais dos ensaios de cinética e equilíbrio de adsorção binária foram definidas: (i) CA_IBU+DIC (C0IBU = 50 mg. L-1 ; C0DIC = 50 mg. L-1 ; DA= 0,5 g.L-1 ). A adsorção binária indicou, por meio do cálculo do parâmetro fator de separação, que a ordem de preferência de adsorção pelo adsorvente é IBU > DIC e a interação entre os adsorbatos foi antagônica. No processo de adsorção binária, o modelo PPO foi bem ajustado aos dados experimentais de cinética de IBU e DIC; os modelos cinéticos de difusão intrepartícula (DIP) e a Equação de Boyd foram correlacionados aos dados experimentais e a transferência de massa externa foi a etapa controladora dos processos de adsorção. As isotermas da adsorção binária (CA_IBU+DIC) em diferentes temperaturas (26 ºC, 45 ºC e 55 ºC) mostram pontos de inflexão e após esses pontos de inflexão, há um aumento dos valores de capacidade de adsorção do CA (qe). Os valores de qe da adsorção binária (CA_IBU+DIC) foram menores do que os valores de qe dos processos de adsorção monocomponente dos adsorbatos IBU e DIC. Os percentuais de redução dos valores de qe foram de aproximadamente 35% a 48% para IBU e cerca de 52% a 53% para DIC.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.subject.linhadepesquisaENGENHARIA DE PROCESSOS ORGÂNICOSpt_BR
dc.subject.areadeconcentracaoDESENVOLVIMENTO DE PROCESSOSpt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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