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Title: Aplicação da parafina e do óleo de linhaça como hidrofobizantes da vermiculita, para remoção de derivados de óleo diesel resentes em água produzida sintética
Authors: Santos, Aline da Silva
Keywords: HPAs;Água produzida;Vermiculita;Planejamento fatorial;Fluorescência molecular;PAHs;Produced water;Vermiculite;Factorial design;Molecular fluorescence
Issue Date: 29-Oct-2010
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SANTOS, Aline da Silva. Aplicação da parafina e do óleo de linhaça como hidrofobizantes da vermiculita, para remoção de derivados de óleo diesel resentes em água produzida sintética. 2010. 122 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
Portuguese Abstract: A água produzida vem ultimamente despertando interesse devido ao seu elevado grau de salinidade, partículas de óleo em suspensão, produtos químicos adicionados nos diversos processos de produção, metais pesados e algumas vezes radioatividade. Juntamente com o petróleo e devido ao seu elevado volume de produção, a água de produção é um dos poluentes que mais preocupam no processo de extração do óleo. Os HPAs devido a sua ubiqüidade e suas características carcinogênicas/mutagênicas e até mesmo teratogênicas vêm chamando a atenção de toda sociedade científica. Formados a partir da combustão incompleta da matéria orgânica podem ser de origem natural ou antropogênica. Alguns materiais vêm sendo pesquisados com o objetivo de despoluir matrizes ambientais que venham ser contaminadas por estes hidrocarbonetos. Dentre estes materiais pesquisados várias argilas têm sido empregadas, das quais se destaca a vermiculita. Da família dos filossilicatos, a vermiculita por seu potencial hidrofóbico e sua elevada área superficial tem sido um utensílio bastante utilizado na descontaminação de águas em processos de derramamento de óleo. Contudo, quando expandida esta perde sua capacidade hidrofóbica havendo a necessidade do uso de um hidrofobizante para torná-la organofílica. Dentre os inúmeros hidrofobizantes pesquisados e utilizados o óleo de linhaça foi o pioneiro. Neste trabalho procurou-se avaliar a capacidade de remoção de HPAs utilizando a vermiculita hidrofobizada com óleo de linhaça e também a parafina, para isto fez-se uso do planejamento fatorial completo 24 como ferramenta principal para realização dos experimentos. Avaliou-se também a granulometria da argila (-20+48 e -48+80 #), o percentual de hidrofobizante aplicado (5 e 10 %) e a salinidade da água produzida sintetizada em laboratório (35.000 e 55.000 ppm). A espectroscopia de fluorescência molecular devido a sua sensibilidade e rapidez foi utilizada para verificar a capacidade de adsorção da argila, bem como a cromatografia gasosa serviu como técnica auxiliar a fim de quantificar e identificar os HPAs presentes em solução. A fim de caracterizar a vermiculita fez-se uso da fluorescência de raios X e difração de raios X. O infravermelho e a termogravimetria foram essenciais para constatar a hidrofobização e a quantidade de recobrimento do argilomineral. De acordo com as análises de fluorescência verificou-se que o ensaio 12 obteve o melhor resultado em torno de 98 % de adsorção dos compostos fluorescentes, contudo a elevada salinidade, a menor granulometria, o maior percentual de hidrofobizante e o uso do óleo de linhaça apresentaram maior eficiência na capacidade de remoção destes hidrocarbonetos, de acordo com a tendência seguida pela análise dos fatores principais do planejamento fatorial. Para verificar a capacidade de adsorção da argila utilizando um volume fixo de água produzida sintética, usou-se como base o ensaio 12, nos seus respectivos níveis e fatores. Deste modo, observou-se que após a adição de aproximadamente 1 ½ litro de solução de água produzida sintética, cerca de 300 vezes o seu volume em massa, a vermiculita foi capaz de adsorver 80 % das espécies fluorescentes presentes em solução
Abstract: Produced water has lately aroused interest due to their high degree of salinity, suspended oil particles, chemicals added in various manufacturing processes, heavy metals and radioactivity sometimes. Along with oil and due to its high volume production, water production is one of the pollutants of most concern in the process of oil extraction. PAHs due to their ubiquity and their characteristics carcinogenic or mutagenic and teratogenic even have attracted the attention of every scientific society. Formed from the incomplete combustion of organic matter may be natural or anthropogenic. Some materials have been researched with the goal of cleaning up environmental matrices that may be contaminated by hydrocarbons. Among these materials researched various clays have been employed, of which highlights the vermiculite. The family of phyllosilicates, vermiculite for its potential and its high hydrophobic surface area has been a tool widely used in the decontamination of water in processes of oil spills. However, when it loses its capacity expanded hydrophobic having the necessity of using a hidrofobizante to make it organophilic. Among the numerous hidrofobizantes researched and used the linseed oil was the pioneer. In this study sought to evaluate the capacity of removal of PAHs using the vermiculite hydrofobized with linseed oil and wax also, for it was made use of the 24 full factorial design as the main tool for the experiments. We also evaluated the clay grain size (-20 +48 and -48 +80 #), the percentage of hidrofobizante applied (5 and 10%) and salinity of the water produced synthesized in our laboratory (35,000 and 55,000 ppm). The molecular fluorescence spectroscopy due to its sensitivity and speed was used to verify the adsorption capacity of clay, as well as gas chromatography served as an auxiliary technique to identify and quantify the PAHs in solution. In order to characterize the vermiculite was made use of X-ray fluorescence and X-ray diffraction. The infrared and thermogravimetry were essential to note hydrophobization and the amount of coating of clay. According to the fluorescence analysis showed that the test 12 was the best result in about 98% adsorption of fluorescent compounds, however the high salinity, the smallest particle size, the highest percentage of hidrofobizante and the use of linseed oil showed greater efficiency in the removal capacity of these hydrocarbons, in accordance with the trend followed by the analysis of the major factors of the factorial design. To verify the adsorption capacity of clay using a fixed volume of water produced synthetically, used as the test base 12, at their respective levels and factors. Thus, it was observed that after adding about 1 ½ liters of water solution produced synthetically, about 300 times its volume in mass, the vermiculite was able to adsorb 80% of fluorescent species present in solution
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17661
Appears in Collections:PPGQ - Mestrado em Química

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