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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/14421
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 27-Fev-2020 |
Autor(es): | SANTOS, Lucely Nogueira dos |
Primeiro(a) Orientador(a): | FERREIRA, Nelson Rosa |
Título: | Adsorção de cobre (II) presente em cachaça utilizando quitosana obtida por radiação micro-ondas: caracterização e estudo cinético |
Título(s) alternativo(s): | Copper (II) adsorption in cachaça using chitosan obtained by microwave radiation: characterization and kinetic study |
Agência de fomento: | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico |
Citar como: | SANTOS, Lucely Nogueira dos. Adsorção de cobre (II) presente em cachaça utilizando quitosana obtida por radiação micro-ondas: caracterização e estudo cinético. Orientador: Nelson Rosa Ferreira. 2020. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14421. Acesso em:. |
Resumo: | A cachaça é uma bebida típica do Brasil e vem alcançando cada vez mais o mercado nacional e internacional. As cachaças produzidas em alambiques de cobre apresentam características únicas, porém podem estar mais suscetíveis a sofrer contaminação por cobre (II). A adsorção por biopolímeros tem se mostrado uma técnica bastante promissora para a remoção de íons metálicos. A quitosana é um biopolímero derivado da desacetilação da quitina e apresenta em sua estrutura grupos aminos livres, os quais são fortemente reativos aos íons metálicos. Considerando os aspectos mencionados, este trabalho teve por objetivo realizar a desacetilação da quitosana por meio da tecnologia de irradiação por micro-ondas e avaliar a capacidade da quitosana obtida em adsorver cobre (II) da cachaça. A quitina foi extraída de exoesqueleto de camarão, a quitosana foi desacetilada e sua capacidade de adsorção foi avaliada através de estudo cinético aplicando-se modelos matemáticos. A concentração de cobre (II) remanescente na cachaça, em todos os experimentos cinéticos foi estimada pela técnica de espectrofotometria na região do visível e confirmada por espectrometria de emissão ótica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES). A quitosana foi caracterizada por espectroscopia no infravermelho com reflectância atenuada (FTIR-ATR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de Raios-X (DRX) e massa molecular Os resultados da caracterização mostraram que o processo de desacetilação por micro-ondas ocorreu de forma eficiente, uma vez que a quitosana obtida apresentou propriedades satisfatórias quanto suas principais características observadas, grau de desacetilação (acima de 85%), peso molecular, morfologia e cristalinidade. Com relação à cinética de adsorção, a melhor condição para a adsorção do cobre foi a de 6 mg de quitosana por mL de cachaça, em um tempo de equilíbrio de 60 min que resultou em uma taxa de redução de 84,09 % de cobre na bebida, de acordo com resultados obtidos por MIP OES. A análise cinética indicou o melhor ajuste dos dados pela equação de Elovich, sugerindo que o mecanismo de quimissorção controla o processo cinético. Portanto, a quitosana mostrou ser um bom adsorvente para a remoção do cobre na cachaça e neste aspecto, um alvo promissor para futuros investimentos tecnológicos. |
Abstract: | Cachaça is a typical drink in Brazil and has been reaching more and more the national and international market. The cachaças produced in copper stills present unique characteristics, however they may be more susceptible to suffer contamination by copper (II). Adsorption by biopolymers has shown to be a very promising technique for the removal of metal ions. Chitosan is a biopolymer derived from the deacetylation of chitin and has free amino groups in its structure, which are strongly reactive to metal ions. Considering the aforementioned aspects, this work aimed to perform the deacetylation of chitosan using microwave irradiation technology and to evaluate the capacity of the chitosan obtained in adsorbing copper (II) from cachaça. Chitin was extracted from shrimp exoskeleton, chitosan was deacetylated and its adsorption capacity was evaluated through kinetic study using mathematical models. The copper (II) concentration remaining in the cachaça, in all kinetic experiments was estimated by the spectrophotometry technique in the visible region and confirmed by microwave-induced plasma optical emission spectrometry (MIP OES). Chitosan was characterized by infrared spectroscopy with attenuated reflectance (FTIR-ATR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and molecular mass The results of the characterization showed that the microwave deacetylation process it occurred efficiently, since the chitosan obtained had satisfactory properties in terms of its main characteristics observed, degree of deacetylation (above 85%), molecular weight, morphology and crystallinity. Regarding the adsorption kinetics, the best condition for copper adsorption was 6 mg of chitosan per mL of cachaça, in an equilibrium time of 60 min which resulted in a reduction rate of 84.09% of copper in the drink, according to results obtained by MIP OES. The kinetic analysis indicated the best fit of the data by the Elovich equation, suggesting that the chemisorption mechanism controls the kinetic process. Therefore, chitosan proved to be a good adsorbent for the removal of copper in cachaça and in this respect, a promising target for future technological investments. |
Palavras-chave: | Cinética Adsorção Aguardente de cana-de-açúcar Cobre (II) Quitosana Kinetics Adsorption Sugar cane brandy Copper (II) Chitosan |
Área de Concentração: | CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
Linha de Pesquisa: | APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS E DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte: | 1 CD-ROM |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Ciência e Tecnologia de Alimentos (Mestrado) - PPGCTA/ITEC |
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