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Utilização de espumas uretânicas no tratamento de óleo mineral isolante contaminado com PCB
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/8155
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Zawadzki, Sônia Faria, 1961- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Trindade, Eduardo Marques, 1962- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química | - |
| Autor(es): dc.creator | Zeck, Scheyla Elsi Camargo | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T11:18:39Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T11:18:39Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-08-29 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-08-29 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2004 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/8155 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/8155 | - |
| Descrição: dc.description | Orientadora: Sonia Faria Zawadzki | - |
| Descrição: dc.description | Coorientador: Eduardo Marques Trindade | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 2004 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui bibliografia | - |
| Descrição: dc.description | Área de concentração: Química orgânica | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: As bifenilas policloradas (PCBs) estão entre as classes de compostos mais prejudiciais ao meio ambiente, sendo necessária a sua gradual eliminação, tendo em vista que, quando presente em seres vivos, aumenta o risco de aparecimento de câncer e de distúrbios hormonais, entre outros males. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de espumas uretânicas capazes de serem utilizadas no tratamento de óleos minerais isolantes contaminados com PCBs, para eliminação dos mesmos por um processo de adsorção. As espumas foram preparadas a partir de diferentes polióis, halogenados ou não-halogenados, sendo os mesmos constituídos por anidrido ftálico-dietilenoglicol; anidrido tetrabromo-ftálico-dietinenoglicol; poli(tereftalato de etileno) transesterificado; poli(tereftalato de etileno) transesterificado halogenado (bromado ou clorado). O poliol à base de PET foi obtido através de reações de degradação do material virgem bem como de embalagens comerciais pós-consumo, tornando esta utilização uma alternativa para reciclagem deste tipo de material. A formação dos polióis foi comprovada por técnicas analíticas. Na espectroscopia na região do infravermelho foi observada a banda referente ao grupamento hidroxila entre 3400 e 3500 cm-1 além das bandas características do PET. Através de ressonância magnética nuclear de hidrogênio foi obtida uma relação de 1:2,35 na integração das áreas dos picos de hidrogênios aromáticos e alifáticos. Por análise titulométrica dos índices de hidroxila e de carboxila foram obtidos valores de 4,39 e 159,83 mgKOH/g de amostra para o produto oriundo do PETvirgem e 3,97 e 159,53 mgKOH/g de amostra para o produto obtido a partir do PETrejeito. Através de cálculos teóricos (utilizando os índices de hidroxila e de carboxila) foram obtidos valores de massa molar numérica média de 683 e 686 para os dois produtos respectivamente. A análise termogravimétrica IX mostrou que o produto da reação de transesterificação do PET é menos resistente à temperatura quando comparado ao PETvirgem ou PETrejeito. O poliol à base de PET foi modificado quimicamente através de reações de halogenação sendo que estas modificações foram realizadas de maneira a criar sítios ativos com potencial capacidade de remover, por adsorção, os compostos halogenados (PCBs) contidos no óleo mineral isolante. O eficiência do processo utilizado para reações de bromação e de cloração foi confirmada por espectroscopia na região do infravermelho com o aparecimento da banda característica de halogênio-carbono em aproximadamente 700 cm-1. Através da comparação da integração das áreas dos picos de hidrogênio aromáticos e alifáticos do poliol halogenado e não-halogenado obtidos na análise de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, pôde ser observada uma substituição de 22% dos hidrogênios do anel aromático por halogênio. A análise termogravimétrica mostrou que o poliol do PET depois de halogenado tem maior resistência à temperatura devido à presença dos átomos de bromo ou de cloro. Foram obtidas espumas contendo os polióis, as quais foram submetidas aos testes de adsorção com óleo mineral isolante contaminado com teor conhecido de PCB. De um modo geral, as espumas mostraram-se como potenciais materiais adsorventes no tratamento e na purificação do óleo mineral isolante contaminado, sendo que a espuma preparada a partir do PET clorado adsorveu cerca de 53% do PCB em vinte minutos de ciclo, enquanto que a espuma do PET bromado adsorveu aproximadamente 42% do contaminante em seis horas de ciclo. Os resultados revelaram que as espumas preparadas com PET reciclado podem ser utilizadas eficientemente, mostrando que a metodologia desenvolvida neste trabalho consiste numa alternativa promissora para a reciclagem do PET e para o tratamento de óleos contaminados com PCBs. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Polychlorinated biphenyls (PCBs) are among to the most harmful compounds to the environment, needing to be necessary their gradual elimination. When of their presence in living beings, PCBs increase the cancer and hormonal disturbances risk, among other diseases. This work aims at developing utethanic foams with potential ability to be used in the treatment of PCBs contaminated insulating mineral oil, through an adsorption process. The foams were prepared from different polyols, halogenated or non-halogenated, and are constituted by phthalic anhydride-diethyleneglycol; tetrabromophthalic anhydride-diethyleneglycol; transesterified poly(ethylene terephthalate); transesterified halogenated poly(ethylene terephthalate) (brominated and chlorinated). The PET based polyol was prepared from the virgin material as well as from used commercial packages, making this last use an alternative for the material recycling. The polyol formation was confirmed by several analytical techniques. In the Fourier-transformed infrared was observed a band between 3400 and 3500 cm-1 (hydroxyl group), besides the PET characteristic bands. Through hydrogen nuclear magnetic resonance was obtained a 1:2.35m relationship in pick areas integration of aromatic-aliphatic hydrogens. The hydroxyl and carboxyl contents were assayed by titrimetric analysis. For virgin PET, values of 4.39 and 159.83 mg KOH/g were obtained for hydroxyl and carboxyl contents, respectively. For reject PET, values of 3.97 and 159.53 mg KOH/g were found. Through theoretical calculations, using hydroxyl and carboxyl contents, number- average molar masses of 683 and 686 were obtained for virgin PET and reject PET, respectively. Thermogravimetric analysis showed that the transesterified PET is less resistant to the temperature, when compared to the virgin PET or to the reject PET. The PET based polyol was chemically modified by halogenation reactions, aiming at creating active sites potentially able to remove the PCBs from the insulation mineral XI oil by adsorption. The bromination and chlorination reactions were confirmed by Fourier-transformed infrared, with a characteristic 700 cm-1 band (halogen-carbon band). A 22% substitution of the aromatic ring hydrogens by halogens could be observed in the hydrogen nuclear magnetic resonance by the comparison of pick areas integration. The thermogravimetric analysis showed that halogenated PET based polyol has larger resistance to the temperature, due to the presence of the bromine or chlorine atoms. The polyol foams were submitted to the adsorption test with PCB contaminated insulating mineral oil. In general, the foams acted as potentials adsorbing material for the contaminated mineral oil treatment and purification. The foam prepared from chlorinated PET adsorbed about 53% of PCB in 20 minutes of cycle, while the foam obtained from brominated PET adsorbed approximately 42% of the contaminant in 6 hours. The results indicated that the foams prepared from recycled PET can be efficiently used and that the methodology developed in this work may be an alternative for the PET recycling and for the reclaiming of PCBs contaminated mineral oilsAbstract: Polychlorinated biphenyls (PCBs) are among to the most harmful compounds to the environment, needing to be necessary their gradual elimination. When of their presence in living beings, PCBs increase the cancer and hormonal disturbances risk, among other iseases. This work aims at developing utethanic foams with potential ability to be used in the reatment of PCBs contaminated insulating mineral oil, through an adsorption process. The foams were prepared from different polyols, halogenated or non-halogenated, and are constituted by phthalic anhydride-diethyleneglycol; tetrabromophthalic anhydride-diethyleneglycol; transesterified poly(ethylene terephthalate); transesterified halogenated poly(ethylene terephthalate) (brominated and chlorinated). The PET based polyol was prepared from the virgin material as well as from used commercial packages, making this last use an alternative for the material recycling. The polyol formation was confirmed by several analytical techniques. In the Fourier-transformed infrared was observed a band between 3400 and 3500 cm-1 (hydroxyl group), besides the PET characteristic bands. Through hydrogen nuclear magnetic resonance was obtained a 1:2.35 relationship in pick areas integration of aromatic-aliphatic hydrogens. The hydroxyl and carboxyl contents were assayed by titrimetric analysis. For virgin PET, values of 4.39 and 159.83 mg KOH/g were obtained for hydroxyl and carboxyl contents, respectively. For reject PET, values of 3.97 and 159.53 mg KOH/g were found. Through theoretical calculations, using hydroxyl and carboxyl contents, number-average molar masses of 683 and 686 were obtained for virgin PET and reject PET, respectively. Thermogravimetric analysis showed that the transesterified PET is less resistant to the temperature, when compared to the virgin PET or to the reject PET.The PET based polyol was chemically modified by halogenation reactions, aiming at creating active sites potentially able to remove the PCBs from the insulation mineral XI oil by adsorption. The bromination and chlorination reactions were confirmed by Fourier-transformed infrared, with a characteristic 700 cm-1 band (halogen-carbon band). A 22% substitution of the aromatic ring hydrogens by halogens could be observed in the hydrogen nuclear magnetic resonance by the comparison of pick areas integration. The thermogravimetric analysis showed that halogenated PET based polyol has larger resistance to the temperature, due to the presence of the bromine or chlorine atoms. The polyol foams were submitted to the adsorption test with PCB contaminated insulating mineral oil. In general, the foams acted as potentials adsorbing material for the contaminated mineral oil treatment and purification. The foam prepared from chlorinated PET adsorbed about 53% of PCB in 20 minutes of cycle, while the foam obtained from brominated PET adsorbed approximately 42% of the contaminant in 6 hours. The results indicated that the foams prepared from recycled PET can be efficiently used and that the methodology developed in this work may be an alternative for the PET recycling and for the reclaiming of PCBs contaminated mineral oils | - |
| Formato: dc.format | 87f. : il. algumas color. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Espumas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Polimetanos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Química | - |
| Título: dc.title | Utilização de espumas uretânicas no tratamento de óleo mineral isolante contaminado com PCB | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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