Faculdade de Engenharia Química - FEQ/ITEC
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Formulação de hidratante com potencial antioxidante e cicatrizante, incorporado com óleo vegetal de castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) e manteiga de bacuri (Platonia insignis)(2025-03-21) CASTRO, Raphaela Santos de; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306A crescente demanda por compostos bioativos naturais reflete o interesse das indústrias cosmética e alimentícia por matérias-primas sustentáveis e ricas em nutrientes. Diante desse cenário, a castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) e o bacuri (Platonia insignis) se destacam como fontes promissoras de compostos bioativos para o desenvolvimento de novos produtos com benefícios à saúde. Analisando a relevância do material, este estudo tem como objetivo caracterizar química e fisicamente o óleo de castanha-do-Brasil e manteiga de bacuri, aplicando-os como componentes de hidratante vegano. Portanto, neste estudo foram realizadas as caracterizações físico-químicas dos lipídios extraídos dessas matérias, onde o pH foi de 5,12 e 5,47 para o óleo de castanha-do-Brasil e manteiga de bacuri, respectivamente, os índices de acidez foram 2,23 mg KOH/g e 14,67 mg KOH/g para cada gordura, o indice de peróxido encontrado foi de 0,59 meq/Kg e 0,30 meq/Kg, a saponificação foi de 191,36 mg KOH/g e 195,77 mg KOH/g, para o índice de iodo obteve-se valores de 100,86 g I2/100g e 39,07 g I2/100g, a viscosidade foi de 76,15 mPa·s e 13,43 mPa·s e a densidade, realizada somente para o óleo, foi de 0,94 g/cm3 . Pela cromatografia gasosa destaca-se a quantidade de ácidos graxos insaturados para o óleo de castanha-do-Brasil, com destaque para os ácidos oleico e linoleico, já para a manteiga há a maior presença de ácidos graxos saturados, principalmente o palmítico. Os índices de aterogenicidade e trombogenicidade também foram calculados a partir da cromatografia e obteve-se valores de 0,20 e 1,28 para aterogenicidade do óleo e da manteiga, respectivamente e 0,4 e 2,56 para trombogenicidade. Os estudos de RMN confirmaram a estrutura e composição cromatográfica. Por fim, foi determinada a atividade antioxidante dos lipídios, de modo que o óleo de castanha-do-Brasil apresentou um resultado de 791,86 µM/Trolox e a manteiga de bacuri de 1.992,11 µM/Trolox. Após essas caracterizações, foi formulado o creme hidratante utilizando essas gorduras e caracterizado o produto. Para as análise físico-químicas, o creme obteve um pH de 6,16, uma viscosidade de 806,76 mPa·s e uma densidade de 0,988 g/cm3 . Em relação a estabilidade, o produto mostrou-se estável durante os testes de centrifugação a diferentes rotações e o mesmo se pode dizer em relação ao estresse térmico e congelamento e descongelamento. Ao final, foi determinado o potencial antioxidante do creme, que foi de 925,63 µM/Trolox comprovando a eficácia do produto e da incorporação das matérias-primas.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Tratamento térmico de zeólitas sintetizadas a partir de rejeito de caulim com aplicação em adsorção de ions cobre(2025-03-24) RUIVO, Alex Gabriel Oliveira; SOUSA, Ana Paula Souza de; /lattes.cnpq.br/9161169241736758; RODRIGUES, Emerson Cardoso; http://lattes.cnpq.br/7459428211048580; https://orcid.org/0000-0002-0303-4578O rejeito de caulim é um minério composto essencialmente pelo mineral caulinita, a qual possui uma razão Si:Al igual a 1, o que o torna um material de partida bastante eficiente na síntese de zeólitas 4A. A zeólita é um aluminossilicato muito utilizado em aplicações nas áreas de catálise e adsorção, por conta de sua estrutura que permite ela obter várias propriedades, tornando-a ideal para a aplicação, em especial a zeólita A, em adsorção de cobre por exemplo. Com base nessa propriedade das zeólitas, estudos são realizados para a determinação de sua capacidade térmica máxima. O objetivo do trabalho apresentado foi analisar de que forma a zeólita A sintetizada a partir de rejeito de caulim se altera com a elevação da temperatura, por meio de caracterizações e aplicação em ensaios de cinética de adsorção. A pesquisa iniciou-se com a preparação do resíduo caulinítico, que foi secado e desagregado, seguido de uma calcinação a 700 °C para a formação do metacaulim. Esse metacaulim foi então submetido a um processo de síntese hidrotermal, utilizando hidróxido de sódio, resultando na obtenção da zeólita A. A caracterização do material foi realizada por meio de Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Análise Termogravimétrica (TG/DTG/DSC), que confirmam a eficiência da síntese e a morfologia dos cristais. O estudo também investigou como a temperatura influenciou a estrutura da zeólita durante o tratamento térmico. As análises mostraram que até 800 °C, a zeólita manteve sua estrutura cúbica caracterizada. Entretanto, ao atingir 900 °C, ocorreu uma modificação estrutural, com a formação da fase carnegeita e, a partir de 1000 °C, a nefelina se tornou a fase predominante. A eficiência da zeólita calcinada a 400 °C na remoção de íons Cu²+ , superou 95%, já os adsorventes tratados a temperaturas mais elevadas (600 °C e 700 °C) também mostraram um desempenho significativo, com remoções superiores a 90%. Os dados experimentais indicaram que o modelo de Elovich se ajustou com maior precisão aos resultados de adsorção, além dele o modelo de Weber e Morris também apresentou boa aproximação. Em conclusão, o estudo demonstrou que a zeólita sintetizada a partir de rejeito de caulim manteve suas propriedades estruturais sob tratamento térmico até uma certa temperatura, mantendo a eficácia na adsorção de íons cobre, posicionando-a como uma opção promissora em processos de remediação ambiental.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Síntese de zeólita tipo mordenita a partir de caulim amazônico(2025-04-10) CONCEIÇÃO, Yasmim Silva da; ALMEIDA, Ossalin de; http://lattes.cnpq.br/7040173036131516; https://orcid.org/0000-0003-3895-0952; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505Este estudo teve como objetivo a síntese da zeólita tipo mordenita de sódio a partir do caulim. O processo começou com o tratamento térmico do caulim a 700 °C por 2 horas, visando obter a metacaulinita, que posteriormente foi tratada com ácido clorídrico (8 mol.L⁻¹) a 90 ºC por 6 horas. A síntese das zeólitas foi realizada pelo método estático, utilizando a metacaulinita desaluminizada em quatro diferentes condições de Si/Al: 10:1 (Z1), 20:1 (Z2), 30:1 (Z3) e 50:1 (Z4), a 150 ºC por 72 horas. As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDX), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV/EDS), Análise Termogravimétrica (TG) e Térmica Diferencial (DTA). Os resultados do EDX mostraram variações nas composições das amostras Z1, Z2 e Z3. A amostra Z1 apresentou o maior teor de silício (49,75%) e alumínio (10,85%), conferindo-lhe maior estabilidade e estrutura densa. A amostra Z2 se destacou pela alta concentração de sódio (22,15%). Z1 e Z3 apresentaram as melhores razões Si/Al (22,20% e 22,75%). A amostra Z4, com razão Si/Al de 11,90, mostrou um equilíbrio entre silício e alumínio. Além disso, com uma alta concentração de sódio (22,45%), superior às amostras Z3 (11,80%) e Z2 (7,65%), Z4 é uma zeólita rica em sódio. O DRX apresentou sete picos principais, típicos da estrutura microporosa da mordenita, evidenciando que Z4 é a amostra mais adequada para a síntese de mordenita de sódio.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Otimização do ph na remoção de íons cobre por zeólitas sintetizadas em escala semi piloto com aquecimento proveniente da variação de entalpia dos reagentes(2025-08-29) MODESTO, Antônio Lucas Alcantara; LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; http://lattes.cnpq.br/1714688542542658; RODRIGUES, Emerson Cardoso; http://lattes.cnpq.br/7459428211048580; https://orcid.org/0000-0002-0303-4578Este trabalho tem como objetivo a utilização do rejeito de caulim para a síntese de zeólitas, aproveitando o aquecimento proveniente da dissolução do hidróxido de sódio, e a otimização da remoção de íons cobre (Cu2+) em função do pH. A síntese de zeólitas foi conduzida por via hidrotermal dinâmica, utilizando o rejeito de caulim calcinado a 700 °C como material de partida. O aquecimento durante a síntese foi decorrente da variação de entalpia da dissolução do hidróxido de sódio, atingindo temperatura máxima de 110 °C e estabilizando em 89 °C após 2 horas. As análises por difração de raios X evidenciaram picos de caulinita e quartzo no rejeito de caulim, enquanto no metacaulim observou-se apenas quartzo e o surgimento de um halo amorfo, confirmando a formação da metacaulinita. No material zeolítico foram identificadas zeólita A, hidroxisodalita e quartzo, sendo suas quantificações em massa obtidas por refinamento de Rietveld: 70 %, 29 % e 1 %, respectivamente, todos com erros de Bragg inferiores a 10 %, erro de perfil ponderado de 16,06 % e qui-quadrado de 1,16. A microscopia eletrônica de varredura do rejeito de caulim revelou morfologia pseudohexagonal com empilhamento em forma de “livretos” (booklets), típica da caulinita. No metacaulim, essa morfologia foi mantida, porém com empilhamento reduzido. Já o material sintetizado apresentou cristais cúbicos característicos da zeólita A e partículas esféricas atribuídas à hidroxisodalita. A análise do Ponto de Carga Zero (PCZ) indicou pH-PCZ em torno de 9,24, sendo necessário operar em pH superior para maximizar a remoção de íons cobre. Nos ensaios de adsorção, em pH 10,5, as remoções foram superiores às obtidas em pH 5. Na cinética de adsorção, o modelo que melhor se ajustou aos dados foi o de Elovich, com remoção de 51,89 % em 120 minutos (R2ajustado = 0,986; HYBRID = 0,025; BIC = 36,67) para pH 5, e remoção de 80,90 % em 120 minutos (R2ajustado = 0,995; HYBRID = 0,006; BIC = 31,44) para pH 10,5. Quanto às isotermas, em pH 5 o modelo que melhor descreveu os dados foi o de Sips (R2ajustado = 0,996; HYBRID = 0,116; BIC = 59,51), enquanto em pH 10,5 o modelo mais adequado foi o de Freundlich (R2ajustado = 0,996; HYBRID = 0,146; BIC = 79,63). Em conclusão, a formação das zeólitas A e hidroxisodalita, a partir do aproveitamento do aquecimento gerado pela dissolução dos reagentes, foi confirmada pelas técnicas de caracterização aplicadas neste trabalho. Além disso, a otimização da remoção de íons cobre ocorreu em pH 10,5, valor acima do pH-PCZ determinado.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz poliéster com adição de fibras de buriti (mauritia flexuosa)(2026-01-29) SALAME, Gustavo Luis Gonçalves; FERNANDES, Jennifer Ferreira; https://lattes.cnpq.br/1870190983115933; ******; RODRIGUES, Emerson Cardoso; https://lattes.cnpq.br/7459428211048580; https://orcid.org/0000-0002-0303-4578O Buriti (Mauritia flexuosa) é uma espécie de relevância socioeconômica na Amazônia, sendo fonte de renda e alimento, porém o descarte dos pecíolos gera um volume significativo de resíduos agroflorestais. Dessa forma, o trabalho objetivou caracterizar as fibras do pecíolo do buriti e incorporá-las em matriz polimérica para posterior realização de ensaios físicos, mecânicos e análise fractográfica dos compósitos. As fibras foram extraídas manualmente e submetidas à determinação da massa específica pelo método do picnômetro e caracterização morfológica por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A fabricação iniciou se com uma matriz de resina poliéster ortoftálica, iniciador de cura Butanox M-50 a 1% (m/m) e a fibra de buriti em frações mássicas de 1%, 3%, 5% e 7%, além do controle (0%), a partir do método de fabricação hand lay-up em molde de silicone com aplicação de compressão de aproximadamente 24 N. Os compósitos produzidos foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água (AA), Porosidade Aparente (PA) e Massa Específica Aparente (MEA) que seguiram as normas ASTM D570, ASTM D2734 e ASTM D792, respectivamente. Os ensaios mecânicos de tração e flexão foram realizados em conformidade com as normas ASTM D638 e ASTM D790, respectivamente. Também foram realizadas por MEV as análises fractográficas dos compósitos de tração e flexão A massa específica da fibra foi de 0,489 g/cm³, valor compatível com materiais porosos, e diante da fibra analisada, notou-se uma morfologia rugosa com presença de lúmens e estrias. Nos ensaios físicos dos compósitos houve um aumento da AA e PA após inserção das fibras devido à sua natureza hidrofílica, contudo, observou-se redução na MEA, conferindo maior leveza ao material. Nos ensaios mecânicos de tração, as fibras atuaram predominantemente como carga de enchimento na matriz, apresentando uma diminuição de 18,73% no Limite de Resistência a Tração para o compósito de 1% em fibras, e de 23,53% para o compósito de 3%. Nos ensaios de flexão o comportamento é semelhante, com os compósitos de 1% e 3% apresentando uma diminuição de 44,62% e 51,72%, respectivamente. Porém, a fração de 7% em ambos os casos obteve recuperação de desempenho, atingindo resistência à tração e flexão estatisticamente semelhante (0,597 e 0,730, respectivamente) à matriz plena, pelos testes de comparações de Tukey e Kruskal-Wallis. Na análise fractográfica, observou-se a presença de vazios e falhas de adesão na interface fibra-matriz. Assim, o desempenho da fibra de buriti possibilita realizar aplicações como carga funcional em componentes que demandam menor peso e sustentabilidade.