Aplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagem

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Silva, Wanessa Paulino Neves
• Orientador(a): Barros Neto, Eduardo Lins de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Tensoativo; Fenol; Extração no ponto de nuvem; Termodinâmica de micelização; Planejamento experimental
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22332

A sustentabilidade ambiental tem sido alvo de interesse e preocupação nas indústrias, principalmente devido à geração de efluentes. Como os compostos fenólicos são tóxicos aos seres vivos, o teor máximo de 0,5 ppm é considerado como concentração limite para lançamentos em corpos de água doce pela Resolução Federal CONAMA nº. 430 de 2011. No processo de tratamento desses efluentes, a extração líquido-líquido é o processo mais econômico para a recuperação do fenol, pois consome pouca energia, mas, na maioria das vezes, utiliza um solvente orgânico que pode acarretar sérios problemas ambientais. Alguns estudos comprovam a viabilidade da utilização de tensoativos não iônicos em substituição aos solventes orgânicos. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o processo de extração de fenol de efluentes aquosos utilizando como agente extrator os tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados com grau de etoxilação: 8; 9,5; 10; 11 e 12. Avaliou-se algumas propriedades do processo, como o ponto de nuvem (PN), concentração miclar criticar (c.m.c.) dos tensoativos, termodinâmica de micelização, efeito da concentração de sal (Xsal), concentração de tensoativo (Xt), concentração de fenol (Xf) e grau de etoxilação da molécula de tensoativo (EO), bem como os parâmetros do processo de extração: eficiência de extração, razão volumétrica das fases, fator de concentração e coeficiente de partição. Os resultados mostraram que o PN dos tensoativos é diretamente influenciado pela quantidade de fenol e sais presentes no efluente. A técnica de planejamento experimental mostrou-se eficiente no desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de prever o PN dos tensoativos e na otimização das variáveis visando um baixo custo energético (diminuição do PN). As condições para se obter os menores valores de PN é Xsal = 0,2%, Xt = 0,5% e EO = 10. Os ensaios para determinação da c.m.c. e análise termodinâmica de micelização permitiram verificar que o aumento da temperatura tende a diminuir a c.m.c. dos tensoativos, o processo de micelização é espontâneo e exotérmico para todos os tensoativos e temperaturas estudados. A eficiência de remoção de fenol dos sistemas foi satisfatória e, em alguns casos, superior a 95%, apesar do elevado percentual do volume da fase coacervato. A modelagem e análise estatística dos dados experimentais geraram modelos capazes de descrever o processo, estimando a eficiência de remoção e os parâmetros em função da composição do sistema. Portanto, a utilização de tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados propostos representam uma alternativa concreta na remoção de fenol de efluentes aquosos, com menor risco ambiental que os sistemas convencionais utilizados na indústria.