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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.creatorSOUSA, Paulo Victor Campos-
dc.date.accessioned2021-09-09T13:07:02Z-
dc.date.available2021-09-09T13:07:02Z-
dc.date.issued2021-06-04-
dc.identifier.citationSOUSA, Paulo Victor Campos. Fontes fosfáticas: diferenciação por espectroscopia IV e reciclagem por precipitação de estruvita a partir de solução aquosa. Orientadora: Simone Patrícia Aranha da Paz. 2020. 84 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13511. Acesso em:.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13511-
dc.description.abstractPhosphorus is an element with multiple functions in view of the maintenance of life. Its main attributions are related to its role as a nutriente, in which it acts in organisms as a structural component of molecules and in the production of energy. Due to these assignments, the element is fundamentally required within the food chain, being essential in the development of plants, and therefore, highly demanded in the primary sector of the economy. Due to its high reactivity with oxygen, phosphorus is found in the earth's crust in the ionic form of orthophosphate 􁈺PO􀬸 􀬷􀬿􁈻, distributed as phosphate minerals that form the rocks, main sources for the production of phosphorus fertilizers. As it is a finite natural resource with increasing and accelerated consumption, their reserves tend to a pressing shortage. Because of this, there is an increasing search for innovation and optimization of secondary production processes (phosphorus recycling), as well as smart strategies for using primary sources. In this context, this work sought to expand studies on Amazonian phosphates with regard to characterizationdifferentiation, and yet, to propose an optimization in the recycling of phosphorus by struvite precipitation from aqueous solution. To achieve the first objective, phosphates from three different geological origins (igneous, weathering and biogenetics), in the Amazon region, were differentiated by infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR). The measurements were carried out in the near and medium infrared regions by the methods of: transmission, diffuse reflectance (DRIFT) and total attenuated (ATR). In addition, complementary analyzes of X-ray diffraction and X-ray fluorescence were also performed. The results revealed that the transmission and DRIFT methods are the most appropriate and it is recommended to use them, when possible, together. The characteristic PO4 bands were observed in all spectra in the ranges between 1200 – 984 cm-1 and 634 – 450 cm-1. The differentiation of the materials was given by the presence of bands: (CO3)2- in igneous phosphates, Al2OH in weathering phosphates and NH4 in the biogenetic origin. At the end, a spectral database for phosphates was established and spectral signatures were cataloged. To achieve the second objective, an optimization of the P recovery process from aqueous solutions through struvite synthesis was carried out, and for that, a sequential design of experiments methodology (DOE) was applied. A Plackett-Burman design followed by a Doehlert acted in the definition of the factors significantly influencing the struvite precipitation process and for optimization the response surface methodology was used in conjunction with the desirability function. The answers were: phosphorus recovery (usual chemical measure), diffractometric pattern and struvite decomposition enthalpy (physical measures not usual in this type of study, therefore an innovation). In addition, complementary analyzes of Xray fluorescence spectroscopy, infrared spectroscopy, laser granulometry and scanning electron microscopy were performed on the products. The results allowed to define the best synthesis conditions: pH (10.2), N/P ratio (≥4) and initial phosphorus concentration (183.5 mg/L), with phosphorus recovery above 70% and formation of struvite and K-struvite. Finally, it can be said that advanced proposals related to chemical and structural characterization and process optimization concerning phosphates were established based on two methods: one analytical (IR spectroscopy) and the other physical-chemical (precipitation). Both research methodologies explained in this study contribute to the search for alternative solutions for the generation and use of phosphate resources.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Hyago Soares Baia (hyago.sb7@gmail.com) on 2021-09-09T12:52:15Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_FontesFosfaticasDiferenciacao.pdf: 6864893 bytes, checksum: ce5278fe5223f95b20ebb610f051985a (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)en
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dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.source1 CD-ROMpt_BR
dc.subjectFosfatospt_BR
dc.subjectDiferenciação Genéticapt_BR
dc.subjectFTIRpt_BR
dc.subjectRecuperação de Fósforopt_BR
dc.subjectDOEpt_BR
dc.subjectPhosphatespt_BR
dc.subjectGenetic Differentiationpt_BR
dc.subjectPhosphorus Recoverypt_BR
dc.titleFontes fosfáticas: diferenciação por espectroscopia IV e reciclagem por precipitação de estruvita a partir de solução aquosapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Geociênciaspt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIASpt_BR
dc.contributor.advisor1PAZ, Simone Patrícia Aranha da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5376678084716817pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2452468662371365pt_BR
dc.description.resumoO fósforo é um elemento de múltiplas funções perante a manutenção da vida. Suas principais atribuições estão relacionadas ao seu papel de nutriente, em que atua nos organismos como componente estrutural de moléculas e na produção de energia. Por essas atribuições, o elemento é fundamentalmente requerido dentro da cadeia alimentar, sendo essencial no desenvolvimento dos vegetais, e por isso, altamente demandado no setor primário da economia. Por sua elevada reatividade com oxigênio, o fósforo encontra-se na crosta terrestre sob a forma iônica de ortofosfato 􁈺PO􀬸 􀬷􀬿􁈻, distribuído como minerais fosfáticos que constituem as rochas, principais fontes para a produção de fertilizantes de fósforo. Por ser um recurso natural finito com crescente e acelerado consumo, suas reservas tendem a uma premente escassez. Devido a isso, busca-se cada vez mais por inovação e otimização de processos de produção secundária (reciclagem de fósforo), além de estratégias inteligentes de uso das fontes primárias. Nesse contexto, buscou-se nesse trabalho ampliar os estudos sobre fosfatos amazônicos no que concerne caracterização-diferenciação, e ainda, propor uma otimização na reciclagem de fósforo por precipitação de estruvita a partir de solução aquosa. Para alcançar o primeiro objetivo, fosfatos de três diferentes origens geológicas (ígnea, intempérica e biogenética), na região amazônica, foram diferenciados por espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR). As medidas foram realizadas nas regiões do infravermelho próximo e médio pelos métodos de: transmissão, reflectância difusa (DRIFT) e total atenuada (ATR). Além disso, análises complementares de difratometria de raios-X e fluorescência de raios-X também foram realizadas. Os resultados revelaram que os métodos por transmissão e DRIFT são os mais adequados e recomenda-se utilizá-los, quando possível, de maneira conjunta. As bandas características de PO4 foram observadas em todos os espectros nas faixas entre 1200 – 984 cm- 1 e 634 – 450 cm-1. A diferenciação dos materiais foi dada pela presença de bandas: (CO3)2- nos fosfatos ígneos, Al2OH nos fosfatos intempéricos e NH4 no de origem biogenética. Ao final, um banco de dados espectral para fosfatos foi estabelecido e as assinaturas espectrais catalogadas. Para alcançar o segundo objetivo, uma otimização do processo de recuperação de P de soluções aquosas por meio de síntese de estruvita foi realizada, e para tal, uma metodologia de planejamento experimental sequencial (DOE) foi aplicada. Um planejamento Plackett- Burman seguido de um Doehlert atuaram na definição dos fatores significativamente influentes no processo de precipitação de estruvita e para otimização empregou-se a metodologia de superfície de resposta em conjunto com a função desejabilidade. As respostas foram: recuperação de fósforo (medida química usual), padrão difratométrico e entalpia de decomposição da estruvita (medidas físicas não usuais nesse tipo de estudo, portanto uma inovação). Além disso, análises complementares de espectroscopia de fluorescência de raios-X, espectroscopia de infravermelho, granulometria a laser e microscopia eletrônica de varredura foram realizadas nos produtos. Os resultados permitiram definir as melhores condições de síntese: pH (10,2), razão N/P (≥4) e concentração inicial de fósforo (183,5 mg/L), com recuperação de fósforo superior à 70% e formação de estruvita e K-estruvita. Por fim, pode-se dizer que propostas avançadas relacionadas a caracterização química e estrutural, e otimização de processo concernentes a fosfatos foram estabelecidas com base em dois métodos: um analítico (espectroscopia IV) e outro físico-químico (precipitação). Ambas as metodologias de investigação explanadas neste estudo contribuem na busca de soluções alternativas de geração e uso dos recursos fosfáticos.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímicapt_BR
dc.subject.linhadepesquisaMINERALOGIA E GEOQUÍMICApt_BR
dc.subject.areadeconcentracaoGEOQUÍMICA E PETROLOGIApt_BR
dc.creator.ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-2190-954Xpt_BR
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-5880-7638pt_BR
Aparece en las colecciones: Dissertações em Geologia e Geoquímica (Mestrado) - PPGG/IG

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