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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28941
Tipo: | TCC |
Título: | TRATAMENTO TERMOQUÍMICO PARA A PRODUÇÃO DE SÍLICA BIOGÊNICA A PARTIR DA FOLHA DA CANA-DE-AÇÚCAR |
Autor(es): | MARIA ALVES PEREIRA, GIOVANA |
Primeiro Orientador: | Christine Almeida Jaguaribe, Danielle |
Resumo: | Os vegetais absorvem o silício presente no solo na forma de ácido monossilícico (H4SiO4) pelas suas raízes e o depositam em outros órgãos da planta. Formando estruturas chamadas de sílica biogênica. Essa sílica tem sido empregada como agente defloculante, veículo de liberação controlada de biocidas e como fonte de obtenção de silicato de sódio, entre outras aplicações. Sendo o objetivo deste trabalho a utilização das folhas da cana-de-açúcar para a produção de sílica biogênica amorfa usando um método termoquímico que utiliza ácido orgânico. As amostras de biomassa foram lixiviadas com 5%, 7,5% e 10% em peso de ácido cítrico e 5%, 7,5% e 10% em peso de ácido sulfúrico a 100 °C por 2 h antes de serem enxaguadas, secas e carbonizadas utilizando-se uma programação de combustão de quatro etapas variando-se da temperatura ambiente a 873 K em um forno rotatório. A caracterização das amostras de biomassa pré-tratadas foi realizada por meio de análise termogravimétrica (TG), difração de raios X (DRX) e análise superficial (BET). O pré-tratamento com ácido cítrico provou ser uma alternativa atraente aos ácidos minerais, a exemplo do ácido Sulfúrico e Clorídrico, que além de promoverem riscos à saúde, seu descarte pode afetar o meio ambiente. Sílica amorfa biogênica foi produzida a partir de folhas de cana-de-açúcar de boa qualidade com excelentes propriedades texturais, como uma área de superfície de até 176 m2 g−1, diâmetro médio dos poros de 20 nm. As amostras pré-tratadas com ácido sulfúrico tiveram sua degradação mais acentuada entre 240 °C e 557 °C, enquanto as amostras pré-tratadas com ácido cítrico sofreram maior degradação entre 450 °C e 700 °C, sendo possível obter uma maior quantidade de sílica com as amostras pré-tratadas com o H2SO4. Muito embora a lixiviação com o ácido sulfúrico tenha implicado em um maior rendimento de sílica, a opção pelo ácido cítrico é mais salutar, e mais viável em termos econômicos. Esse estudo demonstrou que a produção de sílica biogênica a partir da folha da cana de açúcar, resíduo abundante em nosso país, será um diferencial na solução do descarte, queimadas, minimizando problemas os problemas ambientais. |
Abstract: | Vegetables absorb the silicon present in the soil in the form of monosilicic acid (H4SiO4) through their roots and deposit it in other plant organs. Forming structures called biogenic silica. This silica has been used as a deflocculating agent, a controlled release vehicle for biocides and as a source for obtaining sodium silicate, among other applications. The objective of this work is to use sugarcane leaves to produce amorphous biogenic silica using a thermochemical method that uses organic acid. The biomass samples were leached with 5%, 7.5% and 10% w/w by citric acid, and 5%, 7.5% and 10% w/w sulfuric acid at 100 °C for 2 h, before being rinsed, dried and carbonized using a four-step program ranging from room temperature to 873 K in a rotary kiln. The characterization of pretreated biomass samples was carried out using thermogravimetric analysis (TG), X-ray diffraction (XRD) and surface analysis (BET). Pretreatment with citric acid has proven to be an attractive alternative to mineral acids, such as sulfuric and hydrochloric acid, which in addition to posing health risks, their disposal can affect the environment. Good quality biogenic amorphous silica was produced from sugarcane leaves with excellent textural properties, such as a surface area of up to 176 m2 g−1 and average pore diameter of 20 nm. Samples pretreated with sulfuric acid had their most pronounced degradation between 240 °C and 557 °C, while samples pretreated with citric acid suffered greater degradation between 450 °C and 700 °C, making it possible to obtain a greater amount of silica with samples pretreated with H2SO4. Although leaching with sulfuric acid resulted in a greater yield of silica, the option for citric acid is healthier and more viable in economic terms. This study demonstrated that the production of biogenic silica from sugar cane leaves, an abundant residue in our country, will be a differentiator in solving disposal and burning, minimizing environmental problems. |
Palavras-chave: | Sílica biogênica amorfa Folhas de cana de açúcar Química verde Ácidos orgânicos Amorphous biogenic silica Sugar cane leaves Green chemistry Organic acids |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Tecnologia Sucroalcooleira |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28941 |
Data do documento: | 7-Nov-2023 |
Aparece nas coleções: | CTDR - TCC - Tecnologia em Produção Sucroalcooleira |
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