EQA - Escola de Química e Alimentos
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Resultados da Pesquisa
- ItemAdsorção de cromo (VI) utilizando quitosana com diferentes graus de desacetilação(2012) Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaNeste trabalho, foi utilizada a quitosana com três diferentes graus de desacetilação para a adsorção de cromo VI de soluções aquosas. A quitosana foi obtida de resíduos de camarão e caracterizada. O estudo foi realizado mediante delineamento experimental, isotermas de equilíbrio, análise termodinâmica, cinética e mecanismos de adsorção. A quitosana apresentou grau de desacetilação de 75, 85 e 95%. O aumento no grau de desacetilação disponibilizou mais amino grupos, além de causar modificações na cristalinidade e um aumento na rugosidade da superfície do biopolímero. A condição mais adequada para adsorção de cromo VI foi obtida utilizando se quitosana com grau de desacetilação de 95% em pH 3, alcançando percentuais de remoção de até 33%. O modelo de Sips foi mais adequado para representar as isotermas de equilíbrio (R2>0,99 e EMR<2,5%), sendo que a capacidade máxima de adsorção foi de 97% mg/g, obtida a 298 K. Valores negativos de entalpia (-6,57 kJ/mol), entropia (-5,77x10-3 kJ/mol K) e energia livre de Gibbs (-4,87 a -4,68 kJ/mol) mostraram que o processo de adsorção foi exotérmico, espontâneo e favorável. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o mais adequado para representar a cinética de adsorção (R2>0,99 e EMR<2,0%), sendo que 80% da saturação foi alcançada em cerca de 50 min. Os valores do número de Biot (0,87 a 3,55) mostraram que a adsorção ocorreu simultaneamente por transferência de massa externa e difusão intraparticular, sendo que um aumento na taxa de agitação causou uma diminuição na resistência à transferência de massa externa. Foi verificada a preferência do metal pela região da amina protonada em meio ácido, presente na estrutura da quitosana.
- ItemCurvas de aprendizado aplicadas a análise da produtividade de soldadores(EDGRAF, 2013) Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Duarte, Eric Hartwig; Paes, Rafael LipinskiEste artigo apresenta uma análise da produtividade de soldadores de estruturas navais utilizando o conceito de curvas de maturidade. O presente estudo caracteriza-se por ter uma abordagem quantitativa, o método escolhido é o estudo de caso e seu propósito exploratório. Foram coletados 82 amostras buscando relacionar a evolução da produtividade (hh/ton) e o aumento da tonelada produzida acumulada. O ajuste dos dados de desempenho foi realizado utilizando os modelos de curva de aprendizado: potencial; hiperbólico; exponencial e logarítmico. Os parâmetros foram obtidos através de regressão não- linear pelo método de Quasi-Newton por intermédio de software de análise estatística Statistica 7.0. Os resultados obtidos pelo ajuste da curva exponencial evidenciam b=0,198 próximo de zero, o que indica um moderado percentual de aprendizado e assimilação moderada de conhecimento, destreza e preceitos da tarefa. Como principal contribuição apresenta-se uma aplicação de modelos constituídos por funções matemáticas de complexidade diversas, que possibilitam melhor conhecer o processo de aprendizado de soldadores, e abre caminho para sua utilização em diversas atividades de planejamento de mão de obra e industrial.
- ItemApplication of chitosan films for the removal of food dyes from aqueous solutions by adsorption(Elsevier, 2013) Dotto, Guilherme Luiz; Moura, Jaqueline Motta de; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaChitosan films were applied to remove acid red 18 and FD&C blue no. 2 dyes from aqueous solutions. The films were prepared by casting technique and characterized. Batch adsorption equilibrium experiments were carried out at different temperatures (298–328 K). Freundlich, Langmuir and Redlich–Peterson models were fitted to the experimental data. The thermodynamic parameters (ΔG0, ΔH0 and ΔS0) were also estimated. Kinetic study was realized using pseudo-first order, pseudo-second order and Elovich models. The possible films–dyes interactions were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry and color parameters. The maximum experimental adsorption capacities were 194.6 mg g−1 and 154.8 mg g−1 for the acid red 18 and FD&C blue no. 2, respectively, obtained at 298 K. It was found that the Redlich–Peterson isotherm model presented satisfactory fit with the experimental data (R2 > 0.98 and ARE < 9.00%). The adsorption process was spontaneous, favorable, exothermic, and occurred by electrostatic interactions. The Elovich model was the more appropriate to represent the adsorption kinetic data (R2 > 0.95 and ARE < 5.00%). The chitosan films maintained its structure and were easily separated from the liquid phase after the adsorption process.
- ItemPreparation of bionanoparticles derived from Spirulina platensis and its application for Cr (VI) removal from aqueous solutions(Elsevier, 2012) Dotto, Guilherme Luiz; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaSpirulina platensis nanoparticles were prepared by mechanical agitation and were applied to removal Cr (VI) from aqueous solutions. Nanoparticles preparation was function of stirring rate and contact time. In the optimal conditions, Cr (VI) removal by nanoparticles as a function of pH and initial ion concentration was carried out. The optimal conditions for preparation were 10,000 rpm and 20 min, and the nanoparticles presented mean diameter of 215.6 nm and polydispersity index of 0.151. The best conditions for Cr (VI) removal were at pH 4 and ion concentration of 250 mg L 1, and the Cr (VI) removal percentage was 99.1%.
- ItemUse of Spirulina platensis micro and nanoparticles for the removal synthetic dyes from aqueous solutions by biosorption(Elsevier, 2012) Dotto, Guilherme Luiz; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaIn this research, micro and nanoparticles of Spirulina platensis dead biomass were obtained, characterized and employed to removal FD&C red no. 40 and acid blue 9 synthetic dyes from aqueous solutions. The effects of particle size (micro and nano) and biosorbent dosage (from 50 to 750 mg) were studied. Pseudofirst order, pseudo-second order and Elovich models were used to evaluate the biosorption kinetics. The biosorption nature was verified using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The best results for both dyes were found using 250 mg of nanoparticles, in these conditions, the biosorption capacities were 295 mg g−1 and 1450 mg g−1, and the percentages of dye removal were 15.0 and 72.5% for the FD&C red no. 40 and acid blue 9, respectively. Pseudo-first order model was the more adequate to represent the biosorption of both dyes onto microparticles, and Elovich model was more appropriate to the biosorption onto nanoparticles. The EDS results suggested that the dyes biosorption onto microparticles occurred mainly by physical interactions, and for the nanoparticles, chemisorption was dominant.
- ItemChitosan scaffold as an alternative adsorbent for the removal of hazardous food dyes from aqueous solutions(Elsevier, 2014) Esquerdo, Vanessa Mendonça; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Dotto, Guilherme Luiz; Pinto, Luiz Antonio de AlmeidaHypothesis: The dye adsorption with chitosan is considered an eco-friendly alternative technology in relation to the existing water treatment technologies. However, the application of chitosan for dyes removal is limited, due to its low surface area and porosity. Then we prepared a chitosan scaffold with a megaporous structure as an alternative adsorbent to remove food dyes from solutions. Experiments: The chitosan scaffold was characterized by infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and structural characteristics. The potential of chitosan scaffold to remove five food dyes from solutions was investigated by equilibrium isotherms and thermodynamic study. The scaffold–dyes interactions were elucidated, and desorption studies were carried out. Findings: The chitosan scaffold presented pore sizes from 50 to 200 lm, porosity of 92.2 ± 1.2% and specific surface area of 1135 ± 2 m2 g 1. The two-step Langmuir model was suitable to represent the equilibrium data. The adsorption was spontaneous, favorable, exothermic and enthalpy-controlled process. Electrostatic interactions occurred between chitosan scaffold and dyes. Desorption was possible with NaOH solution (0.10 mol L 1). The chitosan megaporous scaffold showed good structural characteristics and high adsorption capacities (788–3316 mg g 1).