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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4765
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Determinação de frações em misturas de corantes têxteis usando espectrometria UV-Vis combinada à regressão por mínimos quadrados parciais e análise por componentes principais |
Título(s) alternativo(s): | Determination of fractions in mixtures of textile dyes using UV-VIS spectrometry combined with partial least squares regression and principal component analysis |
Autor: | Lima, Ediano Duarte de |
Primeiro orientador: | Lopes, Wilton Silva |
Primeiro coorientador: | Ramos, Railson de Oliveira |
Primeiro membro da banca: | Simões, Simone da Silva |
Segundo membro da banca: | Leite, Valderi Duarte |
Terceiro membro da banca: | Barros, Aldre Jorge Morais |
Quarto membro da banca: | Araujo, Mario Cesar Ugulino de |
Resumo: | A contaminação de águas superficiais por corantes têxteis, como Remazol Blue, Remazol Black e Remazol Red, representa uma ameaça à fauna, flora e à estabilidade dos ecossistemas aquáticos. A remoção eficaz desses corantes é crucial e desafiadora, demandando tecnologias para tratar efluentes têxteis. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm se destacado na remoção de resíduos orgânicos persistentes em efluentes aquosos de baixa concentração, devido à formação de radicais hidroxila altamente reativos. O processo H2O2/UV, que combina peróxido de hidrogênio (H2O2) e radiação ultravioleta (UV), se mostra promissor na degradação de compostos persistentes em efluentes contaminados por poluentes orgânicos resistentes. Além disso, a calibração multivariada é uma técnica poderosa amplamente usada para determinar simultaneamente várias variáveis analíticas por meio de um único modelo estatístico, proporcionando uma compreensão mais profunda de fenômenos complexos e decisões mais precisas. Métodos como PLS e PCA são amplamente utilizados para analisar e interpretar a relação entre variáveis dependentes e independentes, fornecendo insights valiosos para a análise de dados químicos. Este estudo combinou PLS e PCA com Espectroscopia UV-Vis para determinar frações de corantes têxteis em soluções complexas, enfatizando a necessidade de validação rigorosa. Além de aprofundar a compreensão dos desafios na remoção de poluentes orgânicos de efluentes industriais, buscou soluções sustentáveis para a proteção de ecossistemas aquáticos e da qualidade da água. A detecção e quantificação de corantes por calibração univariada foi inviável devido à alta sobreposição espectral, destacando a necessidade de abordagens multivariadas. Os procedimentos de calibração multivariada com PLS 1 apresentam bom desempenho, embora com erro relativo de predição (REP) acima dos padrões aceitos, especialmente no corante preto. Nos ensaios de degradação, o processo H2O2/UV-C removeu completamente os corantes têxteis, com remoções de cor de 79,07%, 88,69% e 96,22% após 30 minutos (Azul, Vermelho e Preto, respectivamente), impactando positivamente o tratamento de efluentes. A Análise de Componentes Principais (PCA) identificou padrões cinéticos, contribuindo para melhorias nos tratamentos. Assim, essas descobertas destacam a importância da calibração multivariada e a eficácia da remoção de corantes, indicando desafios superáveis na precisão da calibração. |
Abstract: | The contamination of surface waters by textile dyes, such as Remazol Blue, Remazol Black, and Remazol Red, poses a threat to aquatic fauna, flora, and ecosystem stability. The effective removal of these dyes is crucial and challenging, requiring technologies to treat textile effluents. Advanced Oxidative Processes (POAs) have excelled in removing persistent organic pollutants in low-concentration aqueous effluents due to the formation of highly reactive hydroxyl radicals. The H2O2/UV process, which combines hydrogen peroxide (H2O2) and ultraviolet radiation (UV), shows promise in degrading persistent compounds in effluents contaminated by resistant organic pollutants. Additionally, multivariate calibration is a powerful technique widely used to simultaneously determine multiple analytical variables through a single statistical model, providing a deeper understanding of complex phenomena and more precise decision-making. Methods like PLS and PCA are widely employed to analyze and interpret the relationship between dependent and independent variables, offering valuable insights into chemical data analysis. This study combined PLS and PCA with UV-Vis Spectroscopy to determine fractions of textile dyes in complex solutions, emphasizing the need for rigorous validation. In addition to deepening the understanding of challenges in removing organic pollutants from industrial effluents, it sought sustainable solutions for protecting aquatic ecosystems and water quality. The detection and quantification of dyes through univariate calibration proved unfeasible due to high spectral overlap, highlighting the necessity of multivariate approaches. Multivariate calibration procedures with PLS 1 exhibited good performance, albeit with relative prediction errors (REP) above accepted standards, especially for the black dye. In degradation tests, the H2O2/UV-C process completely removed textile dyes, with color removal rates of 79.07%, 88.69%, and 96.22% after 30 minutes (Blue, Red, and Black, respectively), positively impacting effluent treatment. Principal Component Analysis (PCA) identified kinetic patterns, contributing to treatment improvements. Thus, these findings underscore the significance of multivariate calibration and the effectiveness of dye removal, indicating surmountable challenges in calibration precision. |
Palavras-chave: | Industria têxtil Corantes Resíduos orgânicos Calibração multivariada Textile industry Dyes Organic waste Multivariate calibration |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA |
Citação: | LIMA, Ediano Duarte de. Determinação de frações em misturas de corantes têxteis usando espectrometria UV-Vis combinada à regressão por mínimos quadrados parciais e análise por componentes principais. 2023. 83f. Trabalho de Conclusão de Curso Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4765 |
Data de defesa: | 31-Ago-2023 |
Aparece nas coleções: | PPGCTA - Teses |
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