Biossorção do corante têxtil preto reafix super 2R com bagaço de malte

Na indústria têxtil grandes volumes de efluentes são gerados, os quais são caracterizados por serem coloridos e poluentes , devido à presença de corantes em sua composição. Com a necessidade de descontaminação, diferentes métodos são utilizados no tratamento, sendo um deles, a biossorção. Este consiste na remoção das substâncias tóxicas recorrendo a biossorventes obtidos a partir de resíduos agrícolas e sub-produtos de processos industriais. O objetivo principal deste trabalho foi estudar a remoção do corante Preto Reafix Super 2R em soluções aquosas por meio de biossorção com bagaço de malte. Baseando-se sobretudo no estudo da cinética e equilíbrio entre o biossorvente e o corante. Numa primeira fase foi estudada a influência dos parâmetros operacionais, como a influência do diâmetro médio das partículas do biossorvente, o pH da solução e a velocidade de agitação da solução. Sendo as condições ótimas de biossorção definidas a pH 2, velocidade de agitação de 150 rpm e biomassa sem peneiramento. Posteriormente, ajustaram-se os modelos cinéticos de Pseudo-primeira ordem, Pseudo-segunda ordem e de Difusão intrapartícula aos resultados experimentais obtidos pela cinética de adsorção avaliando também a influência da temperatura no tempo de contato para se alcançar o equilibrio. O modelo de Pseudo-segunda ordem conduziu ao melhor ajuste, com um coeficiente de correlação (R2) de apróximadamente 1. A partir dos testes de equilíbrio realizados com diferentes concentrações de corante, foram ajustadas as isotermas de Langmuir, Freundlich, Tempkin aos resultados experimentais tendo-se obtido parâmetros bastante significativos para o modelo Langmuir, cuja capacidade máxima de remoção (qmax) obtida foi de 40,16 mg.g-1. A análise dos parâmetros termodinâmicos permitiram avaliar que o processo de adsorção ocorre espontaneamente, sendo endotérmico e que ao longo do processo aumenta a aleatoriedade na interface sólido/solução, devido à desorganização do processo em virtude das interações que ocorrem.

Computational and experimental study of the behavior of cyano-based ionic liquids in aqueous solution

The solvation of cyano- (CN-) based ionic liquids (ILs) and their capacity to establish hydrogen bonds (H-bonds) with water was studied by means of experimental and computational approaches. Experimentally, water activity data were measured for aqueous solutions of ILs based on 1-butyl-3-methylimidazolium ([BMIM](+)) cation combined with one of the following anions: thiocyanate ([SCN](-)), dicyanamide ([DCA](-)), or tricyanomethanide ([TCM](-)), and of 1-ethyl-3-methylimidazolium tetracyanoborate ([EMIM][TCB]). From the latter data, water activity coefficients were estimated showing that [BMIM][SCN] and [BMIM][DCA], unlike [BMIM][TCM] and [EMIM][TCB], are able to establish favorable interactions with water. Computationally, the conductor like screening model for real solvents (COSMO-RS) was used to estimate the water activity coefficients which compare well with the experimental ones. From the COSMO-RS results, it is suggested that the polarity of each ion composing the ILs has a strong effect on the solvation phenomena. Furthermore, classical molecular dynamics (MD) simulations were performed for obtaining an atomic level picture of the local molecular neighborhood of the different species. From the experimental and computational data it is showed that increasing the number of CN groups in the ILs' anions does not enhance their ability to establish H-bonds with water but decreases their polarities, being [BMIM][DCA] and [BMIM][SCN] the ones presenting higher propensity to interact.