Engenharia Química
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- Síntese de resinas alquídicas via alcoólise enzimática(2016) Carvalho, Renata Kobal Campos deAtualmente, a utilização de enzimas em processos tem sido muito estudada com o objetivo de se encontrar fontes alternativas de obtenção de produtos, ambientalmente corretas e economicamente viáveis. Dessa forma, o presente trabalho relata a síntese de uma resina alquídica utilizando enzima Lipozyme 435 na etapa de alcoólise. Para isso, durante o processo de obtenção de resina foram determinados, inicialmente, o índice de acidez, o índice de saponificação e a massa molar média do óleo de soja. Após essa etapa, foi estabelecido o melhor solvente a ser utilizado durante a etapa de alcoólise através da determinação da atividade enzimática da 1 Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) simétrico e de segunda ordem, constituído de um fatorial 23, com 8 ensaios, 2 pontos centrais e 6 pontos axiais. Os resultados da análise por Cromatografia Líquida de alta eficiência (CLAE) das amostras provenientes da alcoólise foram avaliados no programa Statistica 12.0, através das superfícies de resposta e de contorno, bem como através da variância para avaliação dos efeitos e da significância dos modelos das variáveis das respostas, visando a determinação da melhor condição reacional para a obtenção da maior concentração de monoacilglicerídeos e diacilgicerídeos. Para tanto, foi utilizado um nível de confiança de 95%. Após a análise dos dados, foram obtidas como condições ótimas de reação uma concentação de enzima de 9,36%, uma relação mássica glicerina/óleode 1:3, 5 (m/m( e uma temperatura de 56,73 ºC. Como foi constatada incompatibilidade do anidrido ftálico com terc-butanol, após determinada a melhor condição de alcoólise, foi realizada a reação de esterificação utilizando-se o produto de alcoólise com tetrahidrofurano. Durante a etapa final de obtenção de resina foram adicionados solventes (xileno e aguarrás) e anidrido ftálico em quantidades previamente definidas obtendo-se a resina no final do processo com características de viscosidade e acidez conforme especificação, sem diferenças quanto à aplicação da resina usual produzida através de catalisador químico. Foi estudada, ainda, a recuperação da enzima, visando sua reutilização no processo e, consequente, redução de custo, além da redução de geração de resíduos, sólidos, verificando-se que a mesma apresentou valores expressivos de atividade enzimática após a utilização e recuperação. Com relação ao custo do processo, verificou-se um valor bastante elevado comparado com o padrão devido ao alto custo da matéria-prima empregada, a enzima.
- Avaliação da adsorção de cromo em quitosana submetida a tratamento com líquidos iônicos(2018) Eliodório, K. P.O presente trabalho teve como objetivo estudar a modificação de quitosana com líquidos iônicos de baixo custo e seu emprego na adsorção de cromo hexavalente presente em efluentes. Além disso, foi verificada a influência da temperatura, do tempo de contato, do pH da solução, bem como a relação entre a concentração de cromo e a quantidade de adsorvente nos processos de adsorção deste metal pesado. Dessa forma, foram sintetizados e caracterizados via RMN os LIs acetato de n-butilamônio, acetato de sec-butilamônio e acetato de tercbutilamônio. Posteriormente, os mesmos foram empregados no tratamento da quitosana (Q), gerando três novos adsorventes (QN, QS e QT), que foram caracterizados por MEV, FTIR, BET, DR, DTP e DRX. As análises possibilitaram a verificação das alterações ocorridas na quitosana após o tratamento com os LIs, a qual pôde, então, ser aplicada na adsorção de cromo hexavalente. Nessa etapa, comparou-se a eficiência das quitosanas pura e tratada em processos de adsorção do íon metálico, sendo observado o aumento na capacidade de adsorção do material após o tratamento. As quitosanas tratadas foram submetidas a ensaios para a determinação das melhores condições para a adsorção, sendo verificada uma dosagem ideal de 2 g.L-1, pH 3, temperatura de 20°C e tempo de contato de 120 minutos. Durante o ensaio de temperatura, ajustou-se os dados aos modelos de Freundlich e Langmuir, sendo verificadas capacidades de adsorção máximas de 142,05; 131,58 e 146,63 mg.g-1 para QN, QS e QT, respectivamente. Ao investigar se a termodinâmica, foi possível notar entalpias de adsorção negativas, caracterizando um processo exotérmico, favorecido pela redução de temperatura. O ajuste cinético foi realizado pelo modelo de Weber-Morris, sendo verificadas capacidade de adsorção de 89,50; 99,43 e 100,70 mg.g-1 para QN, QS e QT. Comparado a outros adsorventes reportados, os três adsorventes apresentaram bom desempenho com um preparo relativamente simples, indicando possibilidade de aplicação industrial.