RESUMO Os produtos têxteis, cada vez mais presentes em nosso dia-a-dia, geram uma grande quantidade de resíduos, sejam eles de forma sólida ou líquida. Dar o destino correto ou até mesmo transformar os resíduos sólidos é o novo desafio a ser enfrentado. Os resíduos sólidos, geralmente retalhos de tecidos, contém grande quantidade de compostos orgânicos, que podem ser carbonizados. Neste contexto, o principal objetivo do presente estudo foi a síntese de hidrocarvão utilizando resíduos têxteis. Os hidrocarvões formados podem ser utilizados como adsorventes de corantes, como o azul de metileno. A síntese de hidrocarvões utilizou uma razão resíduo/água de 3/80 massa (g) /volume (mL) a uma temperatura de 220 ºC. O tempo foi investigado entre 6 e 12 horas, sendo que este último obteve 71,2% de carbono, obtido por EDS e seguiu para caracterização por FTIR-ATR, DRX, MEV e pHpcz. O material proposto apresentou significativa capacidade de adsorção em meio básico, em torno de 72 mg.g-1. Os dados cinéticos obtidos foram melhor ajustados no modelo de pseudo segunda-ordem sugerindo que o processo de adsorção foi controlado por quimissorção, ocorrendo o compartilhamento ou troca de elétrons entre adsorvente e adsorvato. O modelo de Langmuir apresentou melhor correlação com os dados de equilíbrio. Os hidrocarvões sintetizados com resíduos têxteis apresentam, portanto, grande potencial em aplicações, visando à remoção de poluentes orgânicos de solução aquosa.

ABSTRACT Textile products, increasingly present in our daily lives, generate a large amount of waste, whether solid or liquid. Giving the right destination or even transforming solid waste is the new challenge to be faced. Solid waste, usually tissue scraps, contains a large amount of organic compounds that can be carbonized. In this context, the main objective of the present study was the synthesis of hydrochars using textile waste. The hydrochars formed may be used as dye adsorbents such as methylene blue. Hydrochars synthesis used a residue/water ratio of 3/80 mass (g)/volume (mL) at a temperature of 220 °C. The time was investigated between 6 to 12 hours, and in the latter there was 71.2% carbon, obtained by EDS, and followed for characterization by ATR-FTIR, XDR, SEM and pHzpc. The proposed material presented significant adsorption capacity in alkaline environment, around 72 mg.g-1. The kinetic data obtained were better adjusted in the pseudo second-order model suggesting that the adsorption process was controlled by chemissorption, with electron sharing or exchange between adsorbent and adsorbate. Langmuir model presented better correlation with equilibrium data. Hydrochars synthesized with textile waste therefore have great potential in applications, aiming at the removal of organic pollutants from liquid solutions.

RESUMO Uma possível solução para remoção dos fármacos nos corpos hídricos é por meio da adsorção com carvão ativado. O objetivo do trabalho foi estudar a utilização de carvão de dendê in natura e funcionalizado com ácido nítrico (HNO3) na adsorção do paracetamol. As amostras foram caracterizadas quanto às propriedades texturais e químicas. Ensaios cinéticos e de equilíbrio foram realizados com ambas as amostras nos valores de pH: 2,0, pHPCZ e 11,0 a 25 °C. Um bloqueio dos microporos parece ter ocorrido no carvão ativado funcionalizado por grupos funcionais de óxido introduzidos pelo tratamento químico, acarretando na diminuição da eficiência de remoção do paracetamol. No método de Boehm observou-se aumento de grupos ácidos e diminuição nos valores do pHPCZ. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o modelo de equilíbrio de Langmuir e Sips se ajustaram melhor aos dados experimentais. Maior quantidade adsorvida do paracetamol foi verificada nos ensaios com pH 2,0 e pHPCZ para os carvões quando comparado aos ensaios com pH 11,0, devido à repulsão eletrostática.

ABSTRACT A possible solution for the removal of pharmaceuticals in water bodies is by means of adsorption with activated carbon. The objective of this work was to study the utilization of dendê carbon in nature and functionalized with nitric acid (HNO3) in the paracetamol adsorption. The samples were characterized as the textural and chemical properties. Kinetic and equilibrium assays were performed with both samples at pH values: 2.0, pHPZC, 11.0 at 25 °C. Micropore blocking seemed to take place in the functionalized activated carbon by oxide groups introduced by the chemical treatment, thus causing decrease in the removal efficiency of paracetamol. In the Boehm method was observed an increase in the acid groups and a decrease in the pHPZC values. The kinetic model of pseudo-second order and the equilibrium Langmuir and Sips model were best fitted to the experimental data. Greatest amount of paracetamol adsorbed was noted in the assays with pH 2.0 and pHPZC to the carbons when compared to the assays with pH 11.0, due to electrostatic repulsion.

RESUMO O estudo do mecanismo de sorção e da influência do pH inicial da solução em materiais sólidos se faz necessário, pois o simples fato de alterar o valor de pH da solução pode alterar a capacidade de sorção de um adsorvato. Foi avaliada a sorção dos íons Ca2+ e Mg2+ em três valores de pH dependendo do ponto de carga zero (pHPCZ) em zeólita NaY ou sílica gel (pH < pHPCZ; pH = pHPCZ; pH > pHPCZ). Foi obtida a cinética de sorção e ajustados os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula dos íons nos dois materiais de estudo. Na zeólita NaY o valor de pH que obteve maior capacidade de sorção foi o 4,3 (pH < pHPCZ) e o modelo de pseudo-segunda ordem obteve um melhor ajuste aos dados experimentais. Neste material a quantidade adsorvida é pequena quando comparada à troca iônica. Enquanto, na sílica gel a maior capacidade de sorção se deu no valor de pH de 6,7 (pH > pHPCZ) e o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais também foi o de pseudo-segunda ordem, concluindo-se que a adsorção é o principal mecanismo de sorção.

ABSTRACT The study of the sorption mechanism and the initial pH of the solution influence in solid materials is necessary, because the simple fact of changing the pH of the solution can modify the sorption capacity of an adsorbate. It was evaluated the sorption of ions Ca2+ and Mg2+ at three pH values depending on the point of zero charge (pHPZC) on NaY zeolite or silica gel (pH < pHPZC; pH = pHPZC; pH > pHPZC). The sorption kinetics was obtained and adjusted by models of pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion of ions in the two studyied materials. In NaY zeolite adsorbent, the pH value had a higher sorption capacity was 4.3 (pH < pHPZC) and pseudo-second-order model showed a better fit to the experimental data. In this material the adsorbed amount is small when compared to ion exchange. While in the silica gel, the highest sorption capacity occurred at pH 6.7 (pH > pHPZC) and the model that best fit the data experimental was also the pseudo-second-order, concluding that the adsorption is main sorption mechanism.

RESUMO O ponto de carga zero é uma característica eletrocinética relacionada aos materiais anfóteros, como as fibras proteicas, cuja determinação e conhecimento é crucial para os processos de tingimento e acabamento das mesmas. Esta característica influencia na adsorção do corante do tipo ácido, principal classe de corante aplicado no tingimento das fibras de seda e lã. Durante o tingimento a carga iônica das fibras proteicas é dependente do pH do banho em que se encontram. No pH correspondente ao ponto de carga zero (pHPCZ), a fibra proteica possui carga neutra. Quando em presença de um banho cujo pH é inferior ao pHPCZ, a fibra fica carregada positivamente e pode, dessa forma, formar ligações iônicas com as moléculas de corante que estão carregados negativamente. Neste artigo, o pH correspondente ao ponto de carga zero foi determinado por um método denominando “experimento dos 11 pontos”. Este método necessita de um aparato experimental mais simples e acessível do que os métodos utilizados na determinação do ponto isoelétrico, uma outra característica eletrocinética correlata dos materiais anfóteros. Para a fibra de seda e lã, foram encontrados pHPCZ iguais a 3,8 e 6,3 respectivamente. Tingimentos com corante ácido foram realizados com valores de pH acima e abaixo do pHPCZ. As amostras tingidas em pH menor que o pHPCZ, apresentaram maior intensidade colorística, evidenciando a formação de ligações iônicas entre corante e fibra. Já as amostras tingidas em pH maior que o pHPCZ, pelo contrário, resultaram em menor intensidade colorística. Estes resultados comprovam a importância de se conhecer o ponto de carga zero das fibras proteicas e assim, determinar o melhor pH de tingimento das mesmas.

ABSTRACT The point of zero charge is an electrokinetic characteristic related to amphoteric materials such as protein fibers, whose determination and knowledge is crucial for the dyeing and finishing processes of the same. This characteristic influences the adsorption of acid type dye, main dye class applied in dyeing of silk and wool fibers. During the dyeing the ionic charge of the protein fibers is dependent of the pH of the bath in which they are. In the pH corresponding to the point of zero charge (pHPZC), protein fiber has a neutral charge. When in the presence of a bath whose pH is lower than pHPZC, the fiber is positively charged and can thus form ionic bonds with the dye molecules that are negatively charged. In this article, the pH corresponding to the point of zero charge was determined by a calling method "experiment of 11 points". This method requires a simpler experimental apparatus and accessible than the methods used in determining the isoelectric point, another related electrokinetic characteristic of amphoteric materials. For silk fiber and wool were found pHPZC equal to 3.8 and 6.3 respectively. Dyeing with acid dye were carried out at pH values above and below the pHPZC. The samples dyed at pH lower than pHPZC showed higher color strength indicating the formation of ionic bonds between dye and fiber. The dyed samples at pH greater than pHPZC, on the contrary, resulted in lower color strength. These results demonstrate the importance of knowing the point of zero charge of protein fibers and thus determine the best dyeing pH of the same.