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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS DE NANOFILTRAÇÃO E OSMOSE INVERSA SUBMETIDAS À PERMEAÇÃO DE N-HEXANO E CO2 DENSO

Orientador
  • JOSE CARLOS CUNHA PETRUS
Aluno
  • KATIA REZZADORI

Conteúdo

A aplicação da tecnologia de membranas em sistemas não aquosos ainda não está totalmente estabelecida, embora se reconheça seu potencial de inovações tecnológicas para as indústrias de alimentos, químicas e farmacêuticas. o desenvolvimento desta alternativa tecnológica está vinculado à estabilidade química das membranas, uma vez que a exposição destas a solventes orgânicos e co2 pode causar alterações físico-químicas e morfológicas nas membranas. nesse contexto, esta proposta avaliou o uso de membranas comerciais poliméricas submetidas à permeação de solventes não aquosos, caracterizando-as, por meio de diferentes técnicas. foi avaliado o comportamento e o desempenho dessas membranas na permeação e retenção de diferentes óleos comestíveis. duas membranas de osmose inversa (oi) (bw30 e orak - rejeições de 99,5 e 99 % em nacl, respectivamente) e duas membranas de nanofiltração (nf) (nf270 – rejeição de 97 % em mgso4 e np030 rejeição de 80-97% em na2so4) foram utilizadas. as membranas foram caracterizadas por ângulo de contato a diferentes solventes, espectroscopia de infravermelho (ftir), análise termogravimétrica (tga), microscopia eletrônica de varredura (mev), microscopia de força atômica (mfa) e espectroscopia de impedância (ei) antes e após os processos de permeação dos solventes. estudou-se o condicionamento das membranas com distintos solventes (n-hexano, etanol, n-propanol, iso-propanol e butanol) em tempos de 2, 8 12 e 24 h. após o condicionamento, o fluxo de hexano foi medido e a integridade da membrana foi avaliada. foram realizados ensaios com co2 denso, em duas condições subcríticas e duas supercríticas (80 bar e 100 bar/20°c; 100 bar e 200 bar/ 80°c) em sistema estático durante 8 h. o fluxo permeado e o índice de retenção para misturas de óleo vegetais (mamona e macaúba) em hexano e em co2 sub e supercrítico foram determinados. todas as membranas testadas apresentaram fluxo de hexano consideravelmente maior, quando comparado ao fluxo de água. o condicionamento com etanol levou a maiores fluxos para o hexano, nas membranas orak, nf270 e bw30, enquanto que a membrana np030 não apresentou aumento de permeabilidade. os diferentes tempos de condicionamento não apresentaram diferenças significativas (p> 0,05) nos fluxos de hexano. foi observado um aumento do ângulo de contato, redução da energia livre de superfície e aumento da componente polar após o condicionamento das membranas e permeação com n-hexano, o que evidencia a alteração da hidrofilicidade destas membranas. o mesmo comportamento foi observado após a permeação de co2 denso, sendo este aumento maior em condições supercríticas. os espectros obtidos por ftir após a permeação do hexano e do co2 denso indicaram a redução da transmitância de alguns grupos funcionais, fato que pode indicar um decréscimo na concentração do polímero devido à ocorrência do inchamento e/ou plastificação. as análises de mev mostraram pequenas alterações na morfologia das membranas, tanto após a exposição a solventes orgânicos, bem como ao co2 denso. a afm indicou aumento da rugosidade das membranas, indicando possível lixiviação de material polimérico da camada ativa ou agrupamento de sítios hidrofílicos e hidrofóbicos. a ei indicou redução da condutividade da solução dentro dos poros da membrana, sendo que essa redução foi maior quanto maior o tempo exposição das membranas ao n-hexano e etanol. em sistema com n-hexano a membrana np030 apresentou os melhores resultados para a retenção dos óleos analisados, sendo que a retenção do óleo de mamona foi maior (60 %). em sistema com co2 denso somente foi possível analisar a permeação das membranas np030 e orak com índice de retenção de 85 e 95 %, respectivamente, para o óleo de macaúba.

Índice de Shannon: 3.92248

Índice de Gini: 0.930316

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,76% 8,50% 5,65% 4,64% 3,95% 7,04% 10,92% 6,62% 7,26% 4,15% 5,63% 10,57% 6,48% 5,22% 3,74% 4,86%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

4,76%

ODS 2

8,50%

ODS 3

5,65%

ODS 4

4,64%

ODS 5

3,95%

ODS 6

7,04%

ODS 7

10,92%

ODS 8

6,62%

ODS 9

7,26%

ODS 10

4,15%

ODS 11

5,63%

ODS 12

10,57%

ODS 13

6,48%

ODS 14

5,22%

ODS 15

3,74%

ODS 16

4,86%