Argila bentonítica aplicada na clarificação de óleos vegetais: influência do tempo e da temperatura na eficiência da ativação com H 2SO4
Carregando...
Data
2024-04-12
Autores
Ribeiro, Junia Cristina Rogante de Carvalho [UNIFESP]
Orientadores
Trichês, Eliandra de Sousa [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
A argila conhecida como bentonita é composta principalmente por minerais argilosos
do grupo das esmectitas, que possuem um conjunto de propriedades únicas devido a
sua alta capacidade de trocar cátions, como consequência das substituições
isomórficas correlacionadas às características de suas estruturas de ordenação
atômica. Essa alta capacidade de trocar cátions possibilita utilizar a argila bentonítica
na remoção das toxinas e pigmentos presentes nos óleos vegetais e, para
potencializar a capacidade de troca, submete-se a argila a um processo prévio
denominada ativação ácida. Nesse processo, o tempo e a temperatura são variáveis
a serem controladas para otimização da remoção das toxinas e pigmentos, e o
entendimento da influência dessas variáveis no processo é o objetivo principal desse
projeto de pesquisa. Para o desenvolvimento do projeto, diferentes amostras de uma
mesma jazida de argila bentonítica foram caracterizadas química e
mineralogicamente, e aquela com maior teor do argilomineral montmorilonita foi
selecionada para o processo de ativação ácida. Utilizou-se a ferramenta estatística de
Planejamento de Experimentos (do inglês, DOE - Design of Experiments) para
determinar o efeito das variáveis temperatura e tempo na eficiência do processo de
ativação ácida e, consequentemente, na eficiência do processo de clarificação dos
óleos vegetais. A partir da análise de DRX (Difratometria de Raios X), FRX
(Espectroscopia por Fluorescência de Raios X), MEV (Microscopia Eletrônica por
Varredura) e distribuição granulométrica das diferentes amostras de argilas,
selecionou-se uma dessas amostras para dar prosseguimento ao processo de
ativação ácida. Com o plano de experimentos desenvolvido (DOE), submeteu-se essa
amostra ao processo de ativação ácida, sob diferentes combinações de tempo e
temperatura, e quantificou-se os efeitos das diferentes combinações no processo de
clarificação do óleo, analisando-se a capacidade de remoção da clorofila.
Adicionalmente, a argila ativada foi caracterizada por DRX, FRX, MEV, densidade
aparente e acidez. Os resultados obtidos evidenciaram que as condições ótimas para
o processo de ativação ácida foram tempo de 14 horas e temperatura de 100ºC,
possibilitando aumento da produtividade e manutenção da elevada qualidade de
clarificação do óleo obtido. A metodologia utilizada de planejamento de experimentos
(DOE) e determinação laboratorial das condições que otimizem o processo de
clarificação representam ganhos em termos produtividade industrial, consumo de
vii
reagentes e minimização da utilização de recursos naturais, qualificando-se como um
controle de recebimento para as argilas neste setor industrial.