Comparação das energias de ativação e taxas de oxidação de ligninas kraft e da bananicultura oxidadas e seu possível uso como quelantes de íons de cobre.

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Data

2022-03-08

Autores

Taha, Tarik Chaves

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Pollution is one of the most important environmental problems to be overcome and can be defined as a change in the parameters and natural properties of the environment, which can cause damage to the health, safety or well-being of the population subject to its effects. An important type of pollution is that caused by heavy metal. These remain in the environment and can accumulate in human and animal tissues, causing environmental impacts, health problems and deaths. Therefore, a less harmful relationship is necessary from the point of view of depletion of natural resources and environmental pollution, so that minimum environmental conditions can be guaranteed to allow the survival of the current and future generations. One of the ways to achieve this goal is by adding value to new sustainable products that can be used for environmental remediation, such as lignin, through chemical modifications such as oxidation. Therefore, the objective of this work was to quantify and compare the oxidation of kraft, organosolv and acid pretreatment lignins, using 20 and 40 µL of potassium permanganate, in addition to obtaining and comparing the activation energies for the wavelengths of 360 and 400 nm using also the two concentrations of the oxidant. Through the results it can be concluded that the highest oxidation was that of organosolv lignin using 40 µL at wavelengths of 360 and 400 nm at all temperatures except 70°C, with kraft lignin having been the highest for that temperature. At 520 nm kraft lignin had the highest overall oxidation considering all temperatures. As for the activation energies, the highest was that of the organosolv lignin from the oxidized banana leaf with 20 µL of potassium permanganate at both wavelengths (43,819 J/mol for 360 nm and 20,064 J/mol for 400 nm), and the lower was that of acid pretreatment lignin using 40 µL of oxidant (7,784 J/mol and 3,447 J/mol for 360 and 400 nm respectively). In the experiment involving lignin and lignin solutions with copper, the latter presented higher oxidation, indicating the complexation of the metal molecules to the lignin molecule (acid pretreatment)
A poluição é um dos mais importantes problemas ambientais a ser superado e pode ser definido como uma alteração dos parâmetros e propriedades naturais do meio ambiente podendo causar prejuízos à saúde, à segurança ou ao bem-estar da população sujeita aos seus efeitos. Um tipo importante de poluição é o causado pela contaminação por metais pesados. Esses permanecem no ambiente podendo se acumular nos tecidos humanos e de animais podendo causar impactos ambientais, problemas de saúde e mortes. Portanto, se faz necessária uma relação menos deletéria do ponto de vista de esgotamento de recursos naturais e da poluição do meio ambiente, para que sejam garantidas condições ambientais mínimas que permitam a sobrevivência da geração atual e das futuras. Uma das maneiras para atingir esse objetivo é através da agregação de valor a novos produtos sustentáveis e que possam ser usados para remediação ambiental, como a lignina, por meio de modificações químicas como a oxidação. Portanto, foi objetivo do trabalho quantificar e comparar as oxidações entre as ligninas através da absorbância das ligninas kraft, organosolv e de pré-tratamento ácido, utilizando 20 e 40 µL de permanganato de potássio, além de obter e comparar as energias de ativação para os comprimentos de onda de 360 e 400 nm utilizando também as duas concentrações do oxidante. Através dos resultados pode-se concluir que a maior oxidação ocorreu com a lignina oraganosolv usando 40 µL nos comprimentos de onda de 360 e 400 nm em todas as temperaturas exceto a 70°C tendo a da lignina kraft tendo sido a maior para essa temperatura. Para 520 nm a lignina kraft teve a maior oxidação geral considerando todas as temperaturas. Quanto as energias de ativação a maior foi a da lignina organosolv da folha de banana oxidada com 20 µL de permanganato de potássio em ambos os comprimentos de onda (43.819 J/mol para 360 nm e 20.064 J/mol para 400 nm), e a menor foi a da lignina de pré-tratamento ácido usando 40 µL de oxidante (7.784 J/mol e 3.447 J/mol para 360 e 400 nm respectivamente). No experimento envolvendo as soluções de lignina e lignina com cobre esta última apresentou maior oxidação indicando possível complexação das moléculas do metal na molécula de lignina (pré-tratamento ácido).

Descrição

Palavras-chave

Lignin, Oxidation, Biorefinery, Heavy metals, Polution, Lignina, Oxidação, Biorrefinaria, Metais pesados, Poluição

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