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Título: Espectroscopia UV-VIS aplicada na determinação do tempo de degradação de solução de Abelmoschus esculentus (L.) Moench utilizada como floculante natural
Autor(es): Sala, Dominique Martins
Orientador(es): Medeiros, Flávia Vieira da Silva
Palavras-chave: Quiabo
Água - Purificação - Floculação
Análise espectral
Okra
Water - Purification - Flocculation
Spectrum analysis
Data do documento: 24-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: SALA, Dominique Martins. Espectroscopia UV-VIS aplicada na determinação do tempo de degradação de solução de Abelmoschus esculentus (L.) Moench utilizada como floculante natural. 2016. 41 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2016.
Resumo: A água captada em rios e mananciais contém grande diversidade de microorganismos, partículas em suspensão e dissolvidas. O tratamento dessa água é realizado em estações de tratamento de água (ETAs). A coagulação e floculação são duas das etapas do processo de tratamento de água, nas quais são utilizados coagulantes químicos a base de sais de ferro ou alumínio, porém, os mais utilizados são a base de alumínio. Para substituir o alumínio ou diminuir a concentração utilizada deste metal, diversas alternativas naturais para auxiliar no processo de coagulação/floculação vêm sendo avaliadas, sendo o uso do quiabo (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) uma dessas alternativas. Para o preparo da solução concentrada e diluída de quiabo utilizadas neste trabalho, os frutos foram secos em estufa a 60ºC por 48 horas, e posteriormente moídos. Para determinar o tempo de degradação da solução de quiabo, ou seja, sua vida útil, foram realizadas medições espectrais em ambas as soluções preparadas. Para cada uma das amostras foi coletado um espectro na região do UV-Vis. Esses espectros foram organizados no formato de uma matriz X em que foi aplicado o método quimiométrico de MCR-ALS para avaliar o tempo de degradação da solução. Foi empregando o software Matlab R2007b e as ferramentas do PLS-Toolbox 5.2. Foi feito então a caracterização da água bruta para ser utilizada nos ensaios, em relação aos parâmetros cor, turbidez, pH, COT (carbono orgânico total) que é calculado a partir dos valores do UV254 e MOD (matéria orgânica dissolvida) a partir dos valores do UV272. Os ensaios foram realizados no Jar Test, em duplicata durante os 7 dias utilizando policloreto de alumínio (PAC) como coagulante e solução diluída de quiabo como auxiliar de floculação, além da adição de alcalinizante. Em seguida foi realizada a caracterização da água tratada para os mesmos parâmetros. Através das medições espectrais e dos ensaios no Jar Test foi possível constatar que a solução do quiabo permanece estável apenas até o tempo de 24h, e após este tempo, inicia-se o processo de degradação dos constituintes do quiabo que promovem a floculação. Foram obtidos resultados satisfatórios após o tratamento da água com a combinação do coagulante PAC e a solução do quiabo como auxiliar de floculação. A cor e turbidez foram os parâmetros que apresentaram os melhores resultados de remoção da água, entre 91% e 96%. O pH apresentou variação entre 53% antes do tratamento e 71% após o tratamento. O COT apresentou um percentual de remoção entre 76% e 77%, e o MOD uma remoção entre 92% e 93,5%. A partir desses resultados, nota-se que é utilizar em conjunto o quiabo como auxiliar de floculação, acarretando em uma diminuição dos problemas de saúde, principalmente, os que envolvem o uso de grandes quantidades de coagulantes a base de alumínio.
Abstract: The water collected in rivers and springs contains great diversity of microorganisms, particulate matter and dissolved. The treatment of this water is performed in water treatment plants (WTP). The coagulation and flocculation are two of the steps of the water treatment process in which chemical coagulants are used based on iron salts or aluminum, however, the most used are the aluminum base. To replace the aluminum or decrease the concentration of this metal used, many natural alternatives to aid in the coagulation / flocculation process are being assessed, using okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) of these alternatives. For the preparation of the concentrated and dilute solution of okra used in this work, the fruits were dried in an oven at 60 ° C for 48 hours, and then ground. To determine the degradation time of okra solution, i.e., its lifetime, spectral measurements were performed in both prepared solutions. To each sample was collected into a spectrum in the UV-Vis region. These spectra were arranged in the shape of an X matrix that was applied chemometric method MCR-ALS solution to evaluate the degradation time. It was using Matlab R2007b software and PLS-Toolbox 5.2 Tools. It was then made characterization of the crude water to be used in testing in respect of color parameters, turbidity, pH, TOC (total organic carbon) which is calculated from the values of the UV254 and MOD (dissolved organic matter) from the values the UV272. Assays were performed in Jar Test, in duplicate for 7 days using aluminum polychloride (PAC) and coagulant solution and diluted okra as flocculating aid, plus the addition of alkalizing. Then it was performed to characterize the treated water to the same parameters. Through spectral measurements and tests in the Jar Test was established that the Okra solution is stable only until the time of 24 hours, and after this time, begins the process of degradation of Okra constituents that promote flocculation. Satisfactory results were obtained after treatment with the combination of water PAC coagulant solution and Okra as flocculating aid. The color and turbidity were the parameters that showed the best results for removal of water, between 91% and 96%. The pH showed variation between 53% before treatment and 71% after treatment. The TOC showed a percentage of removal, between 76% and 77%, and a removal MOD between 92% and 93.5%. From these results, it is noted that it is possible used in conjunction okra as flocculating aid, resulting in a reduction of health problems, mainly involving the use of large amounts of coagulating the aluminum base.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5070
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