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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2014.tde-26012015-105324
Documento
Autor
Nome completo
Natália Sabes Sabatini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2014
Orientador
Banca examinadora
Azevedo, Eduardo Bessa (Presidente)
Fadini, Pedro Sérgio
Silva, Milady Renata Apolinário da
Título em português
Estudo e aplicação das micro-ondas acopladas ao processo oxidativo avançado Fenton na degradação do corante tartrazina
Palavras-chave em português
Fenton
micro-ondas
tartrazina
Resumo em português
Esta dissertação teve como objetivo estudar o acoplamento das micro-ondas ao processo Fenton para o tratamento de uma solução de um corante azóico, tartrazina, 300 mg L-1. Para isso, foi realizado um planejamento fatorial 24 para a determinação dos efeitos dos fatores quantitativos: pH, concentração (razão) de Fe2+/H2O2 e vazão; e do uso das micro-ondas como fator qualitativo, sobre o tratamento. A variável-resposta utilizada foi a porcentagem de descoramento obtida pela área sob o espectro de absorção na região do visível (400 a 700 nm). Os resultados indicaram que o único fator estatisticamente significativo foi o pH. A partir dessa informação, outras avaliações foram realizadas a fim de se reforçar o resultado obtido. Realizaram-se análises de mineralização, ecotoxicidade e cromatografia liquida de alta eficiência, nas melhores condições de tratamento a fim de se comparar os processos Fenton e Fenton acoplado às micro-ondas: [Fe2+] = 1,2 mmol L-1, [H2O2] = 12 mmol L-1, pH 6 e tempo de reação de 25 min. Não foram observadas diferenças significativas de mineralização entre os processos Fenton e Fenton acoplado às micro-ondas, assim como na cromatografia liquida de alta eficiência e na ecotoxicidade. Em condições intermediárias utilizadas no planejamento experimental [Fe2+] = 1,0 mmol L-1, [H2O2] = 10 mmol L-1 e pH 7, variou-se a potência do forno de micro-ondas de 244,2 a 628,0 W e o tempo de residência de 7 a 90 s. Também não houve diferença significativa, tanto no desempenho de descoramento quanto na mineralização. Usando-se uma lâmpada de descarga sem eletrodo por 25 min após a reação de Fenton, mais uma vez não houve diferença significativa entre os processos Fenton e foto-Fenton. Conclui-se, portanto, que dentro da faixa estudada as micro-ondas não interferiram no processo.
Título em inglês
Study and application of microwave coupled to Fenton advanced process in the degradation of tartrazine
Palavras-chave em inglês
Fenton
microwave
tartrazine
Resumo em inglês
This thesis aimed at studying the coupling of microwaves to the Fenton process for the treatment of an azo dye solution, tartrazine, 300 mg L-1. For that, a 24 factorial design was performed to determine the effects of the quantitative factors: pH, Fe2+/ H2O2 concentration (ratio) and flow rate; and the use of microwaves as a quali-tative factor on the treatment. The response-variable was the percentage of color removal obtained by the area under the visible absorption spectra (400 to 700 nm). The results indicated pH as the sole statistically significant factor. Further investiga-tions were performed in order to corroborate the previous result. Mineralization, eco-toxicity, and high performance liquid chromatography analyses were performed with the best treatment conditions in order to compare the Fenton process with the one coupled to microwaves: [Fe2+] = 1.2 mmol L-1, [H2O2] = 12 mmol L-1, pH 6, and reac-tion time of 25 min . No significant differences were observed in mineralization by both processes, as well as in high performance liquid chromatography and ecotoxici-ty analyses. With other conditions also used in the factorial design, [Fe2+] = 1.0 mmol L-1, [H2O2] = 10 mmol L-1, and pH 7, the microwave oven power (244.2 to 628.0 W) and residence time (7 to 90 s). No significant differences, both in color removal and in mineralization were noriced. By using a discharge electrodeless lamp for 25 min after the Fenton reaction, once again no significant difference between Fenton and photo-Fenton processes were noticed. Therefore, it can be concluded that, within the studied range, the microwaves did not interfere in the process.
 
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Data de Publicação
2015-01-29
 
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