Author(s): Marques, Carlos Filipe Conceição
Date: 2012
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/9546
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia química; Tratamento de efluentes; Adsorção; Carvão activado
Este trabalho visa o tratamento de efluentes aquosos contaminados com líquidos iónicos (LIs). Os LIs são sais que a temperaturas inferiores a 373 K e à pressão atmosférica permanecem no estado líquido. Isto deve-se ao tamanho e assimetria dos iões envolvidos na composição dos LIs que os faz apresentar propriedades distintas dos sais convencionais. Dado a serem compostos por iões, os LIs podem ser sintetizados consoante uma determinada finalidade e/ou propriedades necessárias para uma aplicação específica. Por apresentarem pressões de vapor desprezáveis, estes não poluem a atmosfera e têm sido, por isso, considerados solventes menos agressivos para o meio ambiente. No entanto, estes compostos apresentam um solubilidade não desprezável em água, o que por outro lado, pode conduzir à poluição de efluentes aquosos quando se antecipa, num futuro próximo, o uso destes solventes à escala industrial. Neste trabalho foram estudados dois processos de remoção e recuperação de LIs de fases aquosas: adsorção (para o caso de LIs hidrofóbicos, e logo, pouco solúveis em água e com uma concentração baixa nos efluentes aquosos); e sistemas aquosos bifásicos (para os LIs hidrofílicos, miscíveis com água, e que apresentam concentrações mais elevadas nos efluentes aquosos). Para o estudo do processo de adsorção o adsorvente usado foi o carvão ativado, à temperatura de 308.0 K e à pressão atmosférica. Os resultados obtidos mostram que os LIs hidrofóbicos podem ser removidos de efluentes aquosos por adsorção. O processo fundamentado em sistemas aquosos bifásicos foi estudado à temperatura de 298 K e à pressão atmosférica utilizando como sal comum o Na2CO3. As eficiências de recuperação dos diversos LIs foram sempre superiores a 90 %.
This work aims the treatment of aqueous effluents contaminated with Ionic Liquids (ILs). ILs are salts that remain liquid at temperatures lower than 373 K and at atmopsheric pressue due to the size and asymmetry of the ions involved in the IL composition, and which allow them to present different melting temperatures when compared with conventional salts. Since ILs are exclusively composed of ions, they can be prepared according to a given application and/or with designed properties. ILs present negligible vapour pressures, and thus, they do not contribute to atmospheric pollution. Hence, based on this property, ILs have been considered new solvents with less hazardous characteritics to the environment. Nevertheless, ILs display a non-negligible solubility in water which could lead, on the other hand, to the contamination of aqueous effluents, especially when the large-scale application of these solvents is envisaged in a near future. In this work, two processes for the separation and recovery of ILs from aqueous phases were studied: adsorption (for hydrophobic ILs that present a low solubility in water and therefore a low concentration in aqueous effluents); and aqueous biphasic systems (for hydrophilic ILs which are miscible with water and present higher concentrations in the aqueous streams). For the adsorption process, activated charcoal was studied as the main adsorbent, at 308.0 K and atmospheric pressure. The gathered results indicate that hydrophobic ILs can be removed from aqueous effluets by adsorption. For the process based on aqueous biphasic systems, the studies were conducted at 298 K and atmospheric pressure, and making use of a common salt – Na2CO3. The recovery efficiencies of all ILs were always higher than 90 %.
