Tratamento de efluentes laboratoriais por eletrocoagulação com eletrodos de alumínio e utilização dos resíduos gerados para aprimoramento de eletrodos de folha de grafite

dc.contributor.advisorHuitle, Carlos Alberto Martinez
dc.contributor.advisorLattes2485073932883264pt_BR
dc.contributor.authorLeandro, Maria Eduarda de Medeiros
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1142241920989668pt_BR
dc.contributor.referees1Pereira, Jian Felipe da Silva
dc.contributor.referees1Lattes9529832960014109pt_BR
dc.contributor.referees2Costa, Letícia Gracyelle Alexandre
dc.date.accessioned2024-08-05T13:47:13Z
dc.date.available2024-08-05T13:47:13Z
dc.date.issued2024-06-28
dc.description.abstractA considerable amount of aqueous residue is generated from volumetric experiments in teaching laboratories, and these residues are not properly treated. This study aimed the investigation of electrocoagulation (EC) using aluminum electrodes to remove contaminants present on wastewater from analytical chemistry teaching laboratories, according to the UN sustainable goals. EC is an electrochemical technique known for its efficiency in water contaminants removal by the formation of flakes, who act as coagulants. The obtained results demonstrated that pH variation through time causes changes in the aluminum hydroxide precipitation, and a pH from 6 to 8 the better media. The Chemical Oxygen Demand (COD) was considerably smaller after EC treatment, and the energy consumption (kWh) was monitored through the process, providing information about the energetic cost associated with the contaminants removal. Also, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Dispersive Energy Spectroscopy (DES) was performed, revealing the formation of aluminum hydroxide flakes in the electrodes surface associated with electrodes corrosion. Additionally, the generated residue from EC techniques was used to modify Pyrolytic Graphite Sheet (PGS) electrodes by drop casting, intended to increase the electrode conductivity. The results in the presence of Potassium Ferricyanide presented smaller peak currents (both in oxidation and in reduction process), however, it is observed a higher reversibility relation for all modified surfaces. Also, PGS electrode without modification presented the highest resistance to the charge transfer among all surfaces, indicating that, in fact, the modification provided a higher conductivity to the electrode.pt_BR
dc.description.resumoNo ensino de química são realizados experimentos de titulação para auxiliar no aprendizado do aluno, e essas práticas geram uma quantidade considerável de resíduos aquosos que não recebem um tratamento específico. O presente estudo propôs investigar a aplicação da eletrocoagulação (EC) com eletrodos de alumínio na remoção de contaminantes presentes em efluentes coletados em um laboratório de ensino de química analítica visando remediar a geração de resíduos focado nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). A EC é uma técnica eletroquímica reconhecida por sua eficácia na remoção de contaminantes de águas residuais, aproveitando os processos de oxidação eletroquímica e dissolução anódica para formação de flocos que agem como coagulantes na remoção. A análise dos parâmetros de variação de pH ao longo do tempo revelou mudanças relacionadas com a precipitação de hidróxido de alumínio ficando entre o pH 6-8 durante um maior período de tempo, sendo essa faixa considerada ideal para EC com eletrodos de alumínio. A Demanda Química de Oxigênio (DQO), teve uma redução significativa na carga orgânica após o tratamento, e o consumo de energia (kWh) foi monitorado ao longo do processo, fornecendo informações sobre o custo energético associado à remoção de contaminantes, apresentando relação direta com o aumento da densidade de corrente aplicada. Para complementar as análises químicas, foram realizadas análises microscópicas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), revelando a formação de flocos de hidróxido de alumínio na superfície dos eletrodos e o tipo de corrosão eletroquímica. Além disso, os resíduos gerados durante o processo foram utilizados para modificação de eletrodos de folha de grafite (PGS) por drop casting os quais foram aplicados como eletrodos de trabalho para realização de voltametria cíclica e impedância a fim de estudar a estabilidade e a interação com o Ferricianeto de potássio. Na modificação de eletrodos, os resultados mostram uma diminuição na corrente de pico (tanto nos processos de oxidação como de redução). No entanto, nota-se uma melhor reversibilidade eletroquímica para superfícies modificadas versus PGS puro proporcionado pelo conteúdo metálico presente na composição da lama; Além disso, é possível observar que o eletrodo PGS não modificado apresenta a maior Resistência à Transferência de Carga e um aumento na condutividade.pt_BR
dc.identifier.citationLEANDRO, Maria Eduarda de Medeiros. TRATAMENTO DE EFLUENTES LABORATORIAIS POR ELETROCOAGULAÇÃO COM ELETRODOS DE ALUMÍNIO E UTILIZAÇÃO DOS RESÍDUOS GERADOS PARA APRIMORAMENTO DE ELETRODOS DE FOLHA DE GRAFITE. 2024. 73f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química bacharelado), Departamento de Ciência Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58966
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCCETpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programQuímica Bachareladopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEletrocoagulaçãopt_BR
dc.subjectDrop castingpt_BR
dc.subjectEletrodo de alumíniopt_BR
dc.subjectTratamento de resíduospt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleTratamento de efluentes laboratoriais por eletrocoagulação com eletrodos de alumínio e utilização dos resíduos gerados para aprimoramento de eletrodos de folha de grafitept_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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