Navegando por Autor "Viegas, Rayanne Macêdo Aranha"
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Tese Argilas organofílicas aplicadas à remoção de carbamazepina visando a remediação de águas subterrâneas contaminadas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-26) Viegas, Rayanne Macêdo Aranha; Chiavone Filho, Osvaldo; Furtini, Josy Anteveli Osajima; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; http://lattes.cnpq.br/8095792689248890; Silva Filho, Edson Cavalcanti da; Bezerra, Italla Medeiros; Magalhães, Vivian Maria de ArrudaNos últimos anos, tem crescido a preocupação com a contaminação das águas por contaminantes emergentes, como os fármacos. A carbamazepina (CBZ), um psicotrópico amplamente utilizado, tem sido frequentemente detectada em corpos hídricos, inclusive em águas subterrâneas. Argilas organofílicas têm sido utilizadas como adsorventes eficientes para poluentes farmacêuticos. Nesse estudo, quatro tipos de argilas organofílicas foram preparados a partir da modificação de argila bentonita com dois surfactantes catiônicos: brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) e brometo de octadeciltrimetilamônio (ODTMA). Os materiais sintetizados foram amplamente caracterizados. Análises de difrações de raios-X mostraram que o espaçamento basal das argilas organofílicas variou de 1,54 a 2,93 nm, sugerindo a intercalação dos cátions orgânicos no espaço interlamelar da montmorillonita. Inicialmente, as argilas sintetizadas foram avaliadas como adsorventes para a sorção de CBZ por meio de experimentos de equilíbrio em batelada, nos quais foram variados o pH, o tempo de contato, a dosagem de adsorvente e a concentração inicial do fármaco. A variação de pH não mostrou influência na adsorção. A sorção de CBZ pelas argilas organofílicas seguiu uma cinética de pseudo-segunda ordem. O melhor desempenho de sorção foi obtido para a argila BCN1-HDTMA100, com capacidade de 34,34 ± 1,41 mg/g, cerca de dez vezes maior que a bentonita não modificada nas mesmas condições. Isto foi atribuído ao tipo e maior teor de surfactante. A isoterma de adsorção a 25 ºC apresentou um comportamento linear. As análises de FTIR e TG nos híbridos argila organofílica-CBZ confirmaram a incorporação do medicamento. A interação hidrofóbica foi a contribuição dominante para a adsorção de CBZ nas argilas. Além disso, foram realizados testes de toxicidade das argilas organofílicas e do meio na presença de CBZ antes e após o tratamento. A maioria das argilas organofílicas não apresentou toxicidade contra Artemia salina nas condições avaliadas e a toxicidade do meio após o tratamento foi eliminada. Após esse estudo em batelada, duas argilas organofílicas sintetizadas (BCN1-HDTMA100 e BCN1-ODTMA100) foram selecionadas para o estudo de adsorção contínua de CBZ através de ensaios em coluna de leito fixo preenchida com uma mistura de areia e argila organofílica visando aplicação como meio reativo de Barreiras Reativas Permeáveis (BRPs) para remediação de águas subterrâneas. Nessa etapa, o desempenho das argilas sintetizadas foi comparado ao de uma argila organofílica comercial, a Spectrogel Tipo C. O desempenho da adsorção foi avaliado por meio de curvas de ruptura. Os efeitos da concentração inicial do fármaco, da quantidade e do tipo de argila no leito foram avaliados. De modo geral, as argilas sintetizadas apresentaram desempenho superior à argila comercial Spectrogel Tipo C. A menor capacidade de adsorção de CBZ pela argila comercial pode estar associada a efeitos relacionados com a densidade de empacotamento dos cátions orgânicos no espaço interlamelar. Nas condições de 1,0g de argila no leito, 95 mg/L de concentração inicial de CBZ e taxa de fluxo de 1,0 mL/min, as argilas BCN1-HDTMA100 e BCN1-ODTMA100 apresentaram tempos de ruptura de 505 e 525 min e capacidades de adsorção de 46,6 e 50,1 mg/g, respectivamente. Portanto, as argilas organofílicas demonstraram um potencial promissor em serem utilizadas em aplicações de remediação de águas subterrâneas.TCC Avaliação do comportamento do benzo(a)pireno em subsuperfície e de sua degradação em solo contaminado por oxidação(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-10-05) Souza, Joyce Azevedo Bezerra de; Chiavone Filho, Osvaldo; Magalhães, Vivian Maria de Arruda ; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Viegas, Rayanne Macêdo AranhaUma das consequências da contaminação de solos e águas subterrâneas por petróleo e seus derivados é a inserção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) nesses meios, ocasionando riscos à saúde humana e ao meio ambiente. HPAs podem apresentar propriedades tóxicas, cancerígenas e mutagênicas. O benzo(a)pireno (BaP) é um HPA classificado pela USEPA como um poluente prioritário e, pela IARC, como um poluente potencialmente cancerígeno ao homem. Processos oxidativos avançados (POAs) são muito utilizados para o tratamento de áreas contaminadas por HPAs a fim de mineralizar os poluentes transformando-os em água e CO2 ou em compostos menos tóxicos que os iniciais. O presente trabalho objetivou realizar um levantamento bibliográfico acerca dos pontos relevantes do BaP, procurando levantar informações que norteassem a elaboração de planejamentos experimentais de testes de oxidação preliminares para remediação de solo contaminando artificialmente com BaP. Foram realizados dois planejamentos fatoriais completos do tipo 2³+3 pontos centrais. No primeiro planejamento, as variáveis estudadas foram a concentração de persulfato de sódio, a concentração da solução de ferro II e o pH e, no segundo, além das variáveis de concentração avaliou-se o tempo de reação. As amostras de solo foram extraídas e analisadas por um cromatógrafo líquido de alta eficiência acoplado a detector UV-Vis (HPLC-UV). Os dados obtidos como resultados foram tratados utilizando o software Statistica 7.0. Os testes preliminares dos ensaios de oxidação indicaram que a melhor condição experimental para a remediação da concentração de 20 mg kg-1de BaP seria: solução de [PS] = 20,0 g L-1, solução de [Fe+2] = 27,5 g L-1 e tempo reacional = 3 dias, com um pH de 3,0, que apresentou um percentual de aproximadamente 93,0% de remoção do contaminante, que corresponde a uma concentração residual de 1,77 mg kg-1 no solo tratado, valor que encontra-se dentro da faixa recomendada pela CETESB.TCC Correlação matemática visando a otimização da eficiência de caldeiras à biomassa em indústria têxtil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-13) Silva, Thamye Jhennfer Luckwü; Chiavone Filho, Osvaldo; Viegas, Rayanne Macêdo Aranha; Ferreira Junior, Antônio Oleon CameloO uso excessivo de combustíveis fósseis não renováveis para produção de vapor tem causado danos à atmosfera e no equilíbrio térmico da Terra. Assim, visando um desenvolvimento sustentável, surgiu-se a necessidade de ajustar o processo de combustão afim de atingir maiores rendimentos de calor de modo mais econômico e menos agressivo ao meio ambiente. Nesse contexto, destaca-se o uso de biomassas como matriz energética alternativa, por ser renovável e mais econômico. Este estudo envolveu a avaliação da eficiência de caldeiras à biomassa que utilizam o cavaco de bambu e o cavaco de mix de cajueiro como matrizes energéticas. Dados de consumo e umidade do cavaco, bem como de temperatura da água de alimentação da caldeira e produção de vapor, foram coletados diariamente. Os principais parâmetros que interferem na eficiência das caldeiras foram identificados e, através da aplicação da ferramenta de análise estatística ANOVA, um modelo de regressão linear multivariada foi gerado. Deste modo, foram obtidos modelos matemáticos de eficiência para cada caldeira (caldeira à biomassa 1B e 2B) e por natureza de biomassa (cavaco de bambu e cavaco de mix de cajueiro). Os modelos apresentaram coeficiente de correlação (R2) superior a 80% de precisão, com erro padrão inferior a 0,15, possibilitando simular a eficiência para diferentes faixas de umidades a uma temperatura de água de alimentação da caldeira constante (86°C). Ainda, a análise dos resultados apresentou uma taxa de decaimento da umidade (∆U) de 70,05% no intervalo de 14 dias. O presente trabalho pode servir de base para fomentar melhorias que otimizem o processo de produção de vapor das caldeiras, como a implementação de uma etapa de secagem antes do uso da biomassa ou o aumento do tempo de estocagem para uma queda natural da umidade.TCC Síntese de argila organofílica para sorção de carbamazepina visando a remediação de águas contaminadas por fármacos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-26) Melo, Marlon Lima de; Chiavone Filho, Osvaldo; Viegas, Rayanne Macêdo Aranha; Moura, Maria Carlenise Paiva de AlencarA remoção de contaminantes emergentes de águas residuais, superficiais ou subterrâneas tem sido um assunto de interesse da comunidade científica. Dentre eles, a carbamazepina (CBZ) tem sido frequentemente encontrada em águas de todo o mundo. Argilas bentonitas modificadas com surfactantes catiônicos, HDTMA e ODTMA, foram sintetizadas através do processo de troca iônica e caracterizadas por análise elementar de CHN, DRX, MEV e BET. Para avaliar os efeitos causados pelo uso de surfactantes de diferentes tamanhos de cadeia carbônica e os fatores que podem influenciar na capacidade de sorção da CBZ, foi analisado a influência do pH, dosagem de sorvente, tempo de contato e concentração inicial da solução do fármaco. Além disso, também foi realizada uma análise da toxicidade do material. A caracterização das argilas organofílicas sintetizadas evidenciou a efetiva formação dos sólidos desejados. Quanto à sorção de CBZ, chegou-se a aproximadamente 70% de remoção do fármaco, bem superior à argila natural, que removeu em torno de 4%. Na cinética da sorção, as curvas experimentais se ajustaram bem ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas se ajustaram melhor ao modelo linear. Os materiais em estudo não apresentaram toxicidade nas concentrações trabalhadas frente aos organismos testados. As argilas organofílicas apresentaram resultados promissores, demonstrando seu potencial científico e tecnológico no tratamento de águas contaminadas por fármacos.