Uso de cascas de laranja como adsorvente de contaminantes no tratamento de água

Abstract

This study aimed to characterize and evaluate the potencial use of dried and pyrolyzed orange peel, Pear variety (Citrus sinensis) as an adsorbent material of inorganic contaminants Zinc (Zn), Aluminum (Al), Cadmium (Cd), Copper (Cu), Nickel (Ni), Lead (Pb) and organic ethylbenzene. The analysis of scanning electron microscopy (SEM) and surface area (BET) showed that the materials have porous and heterogeneous surfaces, with the increase of these characteristics with increasing pyrolysis temperature. The large number of peaks in infrared spectroscopic analysis with a Fourier transform (FTIR) showed the presence of complex materials with alcohols, phosphate and amine and carboxylic groups, these elements also found by analysis of X-ray diffraction (XRD). The thermal analysis in an oxidizing atmosphere of dry peel showed three weight loss events held in the inert atmosphere showed three pyrolysis events. The activation energy (Ea) of dry peel was calculated by the method of Osawa-Flynn-wall where it was found that the Ea analyzed under oxidizing atmosphere is clearly higher than Ea found under inert atmosphere. The thermodynamic study indicated that the adsorption processes studied are exothermic and contaminant-adsorbent interactions occurred spontaneously. The enthalpy values, all less than 40 kJ / mol, indicated that the adsorption processes are of a physical nature. It was observed that the Gibbs free energy decreases with increasing temperature, indicating that the adsorption process is more favorable at higher temperatures. The tests indicated the potential use of orange peels and its pyrolysis as adsorbent material

Este trabalho objetivou-se a caracterizar e avaliar a potencialiabilidade da utilização de cascas secas e pirolisadas de laranja, variedade Pêra (Citrus sinensis) como material adsorvente dos contaminantes inorgânicos Zinco (Zn), Alumínio (Al), Cádmio (Cd), Cobre (Cu), Níquel (Ni) e Chumbo (Pb) e do orgânico Etilbenzeno. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de área superficial (BET) mostraram que os materiais possuem superficies porosas e heterogêneas, com o aumento dessas características com o aumento da temperatura de pirólise. O grande número de picos na análise de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR) indicaram materiais complexos com presença de álcoois, fosfato e grupos amina e carboxílicos, elementos esses encontrados também pela análise de difração de raios-x (DRX). A análise térmica em atmosfera oxidante da casca seca mostrou três eventos de perda de massa, a realizada em atmosfera inerte mostrou três eventos de pirólise. A energia de ativação (Ea) da casca seca foi calculada pelo método de Osawa-Flynn-Wall, onde observou-se que a Ea analisada sob atmosfera oxidante é claramente mais elevada do que a Ea encontrada sob atmosfera inerte. O estudo termodinâmico indicou que os processos de adsorção estudados são exotérmicos e as interações contaminante-adsorvente ocorreram de forma espontânea. Os valores de entalpia, todos menores do que 40 kJ/mol, indicaram que os processos adsortivos são de natureza física. Observou-se que a Energia livre de Gibbs diminuiu com o aumento da temperatura, mostrando que o processo de adsorção é mais favorável em temperaturas mais altas. Os testes realizados indicaram o uso potencial de cascas de laranja e de suas pirólises como material adsorvente