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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29712| Título: | Degradação de corante azo Acid black 210 Na por meio de eletro-oxidação com eletrodos de grafite |
| Título(s) alternativo(s): | Degradation of Acid black 210 Na azo dye through electrooxidation with graphite electrodes |
| Autor(es): | Silva, Flavia Manente da |
| Orientador(es): | Orssatto, Fábio |
| Palavras-chave: | Resíduos industriais Corantes Oxidação Factory and trade waste Colorings matter Oxidation |
| Data do documento: | 11-Fev-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | SILVA, Flavia Manente da. Degradação de corante azo Acid Black 210 Na por meio de eletro-oxidação com eletrodos de grafite. 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2022. |
| Resumo: | A presença de compostos recalcitrantes, como corantes sintéticos, no ambiente consiste em um risco devido às características tóxicas de alguns compostos e dos subprodutos originados na degradação incompleta destes. A classe de corantes azo é uma das mais utilizadas em indústrias têxteis e curtumes, no entanto esse tipo de corante tem potencial tóxico, além de apresentar resistência a degradação por métodos convencionais de tratamento, como por exemplo os processos biológicos. Sendo assim, avaliouse a eficiência da eletrooxidação com eletrodos de grafite na degradação do corante azo Acid Black 210 Na em presença de cloreto de sódio. Os ensaios seguiram um delineamento inteiramente casualizado, sendo testados 4 tratamentos (A, B, C e D) com 4 repetições em cada, com densidades de corrente elétrica distintas (4, 12, 20 e 30 mA.cm2). O tratamento com melhor desempenho, evidenciado por meio de análises estatísticas (ANOVA e teste de comparação de médias), foi utilizado para o ajuste da cinética de degradação. A eficiência de degradação foi avaliada por meio de espectroscopia de absorbância molecular, nos comprimentos de onda de 459 e 609 nm e a cinética foi ajustada para o comprimento de onda de 319 nm. Por meio da análise estatística o tratamento realizado com 20 mA.cm2 demonstrouse como a melhor opção para o tratamento, com percentuais de degradação de 79,69% e 91,90% nos comprimentos de onda de 459 e 609 nm, respectivamente, com residual de cloro livre de 5,03 ppm e pH de 5,33. O custo do tratamento C foi de 117,12 R$.m3, em torno de 52% inferior ao tratamento D. A cinética de degradação foi ajustada seguindo o modelo de segunda ordem, com R2 de 0,978 e constante de velocidade de 0,561 L.g1min1. A análise de toxicidade evidenciou que após o tratamento as amostras apresentaram maior toxicidade para Daphina magna e Lactuca sativa, provavelmente devido a presença de cloro, evidenciada pela concentração de cloro livre e por meio dos espectros de absorção na região do infravermelho. Como não se verificou a formação de subprodutos aromáticos, concluise que técnica de eletrooxidação é eficiente para degradar o corante azo Acid Black 210 Na, sendo necessário realizar ajustes operacionais para evitar a formação de compostos clorados que conferem toxicidade as amostras tratadas. |
| Abstract: | The presence of refractory compounds, like synthetic dyes, in the environment implies in a risk due to the toxic characteristics of some compounds and byproducts originated by the incomplete degradation of them. The azo dye class is one of the most used in the textile industry and tannery, nonetheless, these dyes have a toxic potential and they are resistant to the conventional treatment degradation methods. Therefore, the efficiency of electrooxidation using graphite electrodes in the sodium chloride presence was analyzed for the azo dye Acid Black 210 Na degradation. The tests were performed following a completely randomized design, being tested 4 treatments (A, B, C and D) with 4 repetitions in each treatment, with different electric current densities (4, 12, 20 and 30 mA.cm2). The treatment with the best performance, evidenced by the statistical analysis (ANOVA and mean comparison test) was used for the degradation kinetic modeling. The degradation efficiency was evaluated by molecular absorbance spectroscopy in the wavelengths of 459 and 609 nm and the kinetic degradation was adjusted for the wavelength of 319 nm. Through the statistical analysis, the treatment C proved to be the best option, with percentage degradation of 79.69% and 91.90% in the wavelengths of 459 and 609 nm, respectively, with free chlorine residual of 5,03 ppm and pH of 5,33, the treatment was done using 20 mA.cm2. The treatment C operational cost was 20.80 USD.m3, around 52% lower than treatment D. The degradation kinetic was adjusted according to a secondorder model, with R2 of 0,978 and a rate constant of 0,561 L.g1min1. The toxicity analysis indicated that toxicity for Daphnia magna and Lactuca sativa increases after electrooxidation, due to the presence of free chlorine concentration and the presence of chlorate compounds demonstrate by the infrared spectrum. The formation of aromatics by products wasn’t observed, so concludes that electrooxidation is efficient in the azo dye Acid Black 210 Na degradation, however, operational adjust is necessary for inhibiting chlorate compounds formation that increases the toxicity. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29712 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais |
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