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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Fachini, Adriano
Título: Crisotila na Degradação de Dodecilbenzenosulfonato de Sódio
Ano: 1999
Orientadora: Profa. Dra. Inés Joekes
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Amianto, Surfactante aniônico, DBS
Resumo: Estudaram-se as propriedades catalíticas de crisotila, um silicato de magnésio natural fibroso, na degradação de dodecilbenzenosulfonato de sódio (DBS), um poluente comum em efluentes. Todos os experimentos foram realizados em, pelo menos, triplicata de amostra e triplicata de medida. Em ensaios exploratórios observou-se que crisotila (4,0 g) em contato com 250 mL de solução de DBS (0,16x10 mol/L) sem radiação ultravioleta promove uma redução de até 85% da concentração inicial de surfactante (em 4h), quando aeração externa é utilizada. O sistema foi otimizado utilizando-se planejamento fatorial. A análise dos efeitos e das componentes principais mostrou que os fatores: massa de crisotila, concentração inicial de surfactante e vazão de ar, são os mais relevantes para a reação. Confirmou-se que o processo envolvido é catalítico. A crisotila após ter reagido com o DBS desprende CO2 (quando colocada em contato com ácido) que foi identificado e quantificado através de Espectrometria de Massas por Introdução via Membrana (MIMS). A quantidade de CO2 desprendido para 250 mL de solução de DBS (3,1x10 mol/L), após 2 horas de reação com crisotila (4,0 g) com aeração externa é de 2,0x10 mol. Para apenas crisotila e água (nas mesmas condições experimentais) este valor é de 1,0x10 mol. A eficiência catalítica da crisotila foi comprovada reutilizando-se 4 vezes as mesmas 4,0 g de crisotila em 4 soluções de 250 mL ([DBS]= 3,1x10 mol/L) com aeração externa por 2 horas, com remoção de 0,15x10 mol do surfactante. O número de tumover para as reações de degradação de DBS (3,1x10 mol/L) conduzidas com crisotila (4,0 g) por 4 h foi superior a 600. O número de pratos teóricos necessários para a utilização das fibras em um reator foi estimado como sendo de 1 (um) e 4 (quatro) para [DBS]= 0,16 e 1,3x10 mol/L, respectivamente. Crisotila também mostrou atividade no uso frente a outras classes de surfactantes contendo anel aromático em sua estrutura.
Abstract: Catalytic properties of chrysotile, a mineral fibrous magnesium-silicate, were studied for sodium dodecylbenzenesulfonate (DBS) degradation, a typical pollutant in wastewater. AlI experiments were performed at least in sample and measurement triplicates. Preliminary results showed a depletion of 85% in the surfactant concentration ([DBS]0: 0.16x10 mol/L; 250mL) after 4 h in contact with 4.0 g of chrysotile with aeration and without ultraviolet radiation. The reaction was optimized by factorial planning. Major effects and principal components analysis showed that the amount of chrysotile, the surfactant initial concentration and the air flow rate are the main variables for the reaction. The catalytic role of chrysotile, as opposed to an adsorption effect, was established. Samples of chrysotile which were used in DBS degradation reactions showed CO2 evolution when in acid media. The gas was identified and quantified by membrane injection mass spectrometry .The amount of CO2 measured after 2 h reaction of 250 mL of DBS solution (3.1x10 mol/L) with 4.0 g of chrysotile using air bubbling is 2.0x10 mol. When only chrysotile and water were used (in the same experimental conditions) the value obtained is 1.0x10 mol. The catalytic efficiency of chrysotile was tested using 4 times the same 4.0 g-sample in 250 mL solutions of [DBS]0: 3.1x10 mol/L with aeration for 2 hours, getting an integral surfactant depletion of 0.9x10 mol and a final depletion of 0.15x10 mol. Turnover numbers for the reactions performed with DBS (3.1x10 mol/L) and chrysotile (4.0 g) during 4 h were up to 600. Theoretical plates necessary for a fluidized bed reactor using chrysotile were estimated as 1 (one) and 4 (four) for [DBS]0: 0.16x10 and 1.3x10 mol/L, respectively. Chrysotile also showed activity for the degradation of other surfactants containing aromatic rings in their molecular structure.
Arquivo (Texto Completo): vtls000203934.pdf ( tamanho:3,87MB )

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