Engenharia Química

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Comparação das Propriedades de Vulcanização por Enxofre e Peróxido: Uma Análise das Principais Diferenças nos Processos e Produtos de Vulcanização
(2023-06-16) Correia, Caroline Araujo; Santos, Vinícius Almeida Ribeiro dos; Silva, Viviane Cristina de Oliveira da
A vulcanização por enxofre é um método tradicional amplamente utilizado na indústria de borracha, no qual o enxofre e os aceleradores são utilizados como agentes de reticulação. Esse processo resulta em ligações cruzadas estáveis entre as cadeias poliméricas, conferindo à borracha propriedades como resistência mecânica, elasticidade e resistência ao calor. Por outro lado, a vulcanização por peróxido é uma técnica mais avançada e é utilizada em aplicações que requerem alta resistência térmica e propriedades específicas. Os peróxidos orgânicos são usados como agentes de vulcanização, e sua decomposição gera radicais livres que iniciam a formação de ligações cruzadas nas cadeias poliméricas. Isso resulta em uma estrutura de rede tridimensional, proporcionando resistência a altas temperaturas, propriedades elétricas melhoradas e maior resistência química. A vulcanização por peróxido também permite maior flexibilidade de formulação com o uso de coagentes de reticulação, possibilitando a vulcanização de uma ampla gama de elastômeros com características e aplicações específicas. Em resumo, a escolha entre vulcanização por enxofre e peróxido depende das propriedades desejadas e dos requisitos de desempenho da aplicação em questão.
Análise de metais pesados oriundos da fabricação de tintas
(2022-12-06) Silva, Emily Caroline Deolinda da; Duarte, Guilherme Solar; Barbosa, Karina Alves; Oldra, Samires; Santos, Sudaleyf Chaves dos
As tintas são materiais de imensa utilidade em diversas áreas, já que proporcionam revestimento e melhor acabamento, proteção e resistência. Possuem em sua composição quatro elementos principais: a resina que é responsável pela flexibilidade, aderência e brilho após o processo de secagem; o solvente que tem a função de solubilização da resina para a formação de uma mistura homogênea facilitando a aplicação; o pigmento, cuja a composição possui partículas bem reduzidas, que caracterizam a cor, opacidade e cobertura; e, por fim, tem-se os aditivos que são compostos químicos utilizados para aperfeiçoar, promover estabilidade e reduzir a concentração de pigmentos. Observando-se a estrutura química das tintas, entende-se o grande impacto que a dispersão do material e/ou dos resíduos ao meio ambiente, ocasiona tanto para fauna e flora como para os seres humanos, pois há aditivos em sua composição, como o chumbo, que provocam males à saúde. O propósito deste artigo foi realizar a análise do córrego Panambi e verificar o teor de chumbo, cujo perímetro é caracterizado por uma área industrial. Tendo realizado estas coletas e análises, por meio de estudo quantitativo de acordo com a Resolução CONAMA Nº 430 de 13/05/2011 e Resolução CONOMA Nº 357 de 17/03/2005, pôde-se observar o alto teor de chumbo no valor de 8,719 mg/L, além de outros metais pesados como o cromo no valor de 7,083 mg/L e cádmio no valor de 1,509 mg/L, que estavam presentes nos pontos, e como isso impactou e continua impactando os biomas ao seu redor e demonstrar como ainda é realizado o descarte incorreto de resíduos.
Controle de Qualidade analisando a viscosidade de resinas para tintas
(2022-12-16) Camera, Bernardo da Cunha; Barion, Caroline Gomes; Parra, Eloisa Moreira; Amorim, Giovana Barbosa
Este trabalho de conclusão de curso tem como tema o processo produtivo de resinas alquídicas para tintas com foco na característica físico-química da viscosidade. Considerando que o Brasil é um dos maiores produtores de resinas com tecnologia de ponta e referência nos maiores centros comerciais, o maior desafio das empresas atualmente é realizar o controle desse parâmetro para que não haja impacto negativo no produto final. A resina alquídica possui uma tecnologia bastante conhecida na indústria e amplo uso de materiais de fontes renováveis, além de proporcionar à tinta brilho elevado, resistência à intempéries, tempo de secagem previsível e adesão em diferentes substratos. No artigo é descrito o procedimento detalhado de manufatura baseando-se em fluxograma de processo, equipamentos e materiais utilizados.
Análise do carro híbrido como solução para redução da emissão de poluentes veiculares
(2022-12-12) Lima Junior, Allan Soares de; Gimenez, Caique Lucas; Garcia, Luana Bueno; Miranda, Victor Hugo Alexandre
Desde a invenção da roda, a busca por um veículo capaz de se mover com autonomia, sempre foi um sonho perseguido pelo homem. No século XIX já existiam três tecnologias de propulsão utilizadas nos carros: vapor, combustão e eletricidade. Após o descobrimento de grandes depósitos de petróleo no Texas, Estados Unidos da América, o motor de combustão interna tornou-se a tecnologia dominante. O conceito de desenvolvimento sustentável tem incentivado o retorno dos veículos elétricos e híbridos ao cenário automotivo mundial, como alternativa para reduzir os níveis de emissão de dióxido de carbono, ao qual aumentam o efeito estufa e contribuem para o aquecimento global. A bateria continua a figurar a grande limitação do veículo elétrico. Atualmente, a bateria de íons de lítio é a mais avançada, e a combinação com ultra capacitores ajudou a aumentar a vida útil da bateria e o desempenho do carro. Outra funcionalidade presente no veículo híbrido é a frenagem regenerativa, que tem contribuído com o aumento da autonomia do veículo ao transformar a energia cinética das rodas em energia elétrica, que é drenada para o banco de baterias. Devido às preocupações sobre o impacto provocado pelo veículo elétrico no sistema elétrico de potência, o projeto foi desenvolvido para a compreensão do desempenho de veículos híbridos, pois além do cuidado com o meio ambiente, vem acompanhado de toda a entrega do veículo à combustão. Em sequência, os dados colocados no projeto apresentam as qualidades do veículo híbrido, exemplificando os pontos positivos e negativos em comparação ao veículo movido à combustão. Com isso, constata-se que os valores ambientais vêm contribuindo com a implementação do carro híbrido.
Projeto de um Sistema de Microfluídica de Baixo Custo para Aplicações Educacionais
(2022) Resendes, Ana Sara de Lima; Zignari, Gabrieli; Meirelles, Renan Zago
A universidade é o ambiente introdutório dos graduandos com relação ao conhecimento e tecnologias que utilizarão no início de suas carreiras. De modo a criar engenheiros versáteis, é necessária a exposição destes enquanto estudantes a novas tecnologias. Nos últimos anos a microfluídica despontou como uma alternativa à construção de reatores convencionais, proporcionando a aprimoração da segurança e rendimentos de sínteses orgânicas de interesse farmacêutico, por exemplo. Entretanto, estes sistemas são de alto custo, pois exigem altos graus de precisão em todas as suas etapas de preparação e construção. O intuito deste trabalho é empregar técnicas de prototipagem rápida e eletrônica para desenvolver um sistema de microfluídica para fins educacionais. Foi construído um milirreator de 12 mL com uma geometria em serpentina em três níveis, no qual há a presença de duas entradas e uma saída. O milirreator foi fabricado através de impressão 3D do tipo SLA. Além deste, há o desenvolvimento de um sistema de bombeamento com dois fluxos independentes. O controle do sistema foi alcançado por meio de um microcontrolador Arduino Mega. Este permite controlar a alimentação de tensão das bombas, obtendo-se vazões volumétricas entre 12 mL/min e 102 mL/min por bomba, equivalente a um tempo de residência entre 1 minuto e 3,6 segundos. De forma a verificar a capacidade do protótipo de desempenhar uma operação de mistura, fez-se um ensaio de distribuição de tempos de residência aplicando um degrau de corante cristal-violeta em uma das correntes de alimentação do milirreator e preenchendo a outra com água destilada, com vazão de 44 mL/min em cada entrada. O ensaio mostrou que, para esta vazão de alimentação, há uma mistura completa das alimentações em menos de 5 segundos, evidenciando o potencial do sistema para reações que demandem baixo tempo de residência.
Desenvolvimento e avaliação de receituário da paleta mexicana com formulação vegana.
(2022-11-30) Magnussão, Carolina; Alves, Eduardo; Santos, Letícia; Oliveira, Letícia de; Medeiros, Thaís Helena de
O veganismo tem como conceito o estilo de vida saudável, com base em frutas e legumes, o qual destina-se a defender os direitos animais e não corroborar com a exploração, confinamento e abate, renunciando assim à compra e consumo de produtos de origem animal. Esta prática teve seu crescimento elevado no Brasil nos últimos anos, onde, por intermédio de estímulos europeus, pôde trazer a inovação ao mercado alimentício. À vista disso, o mercado brasileiro não pôde inteirar a popularização do movimento vegano, tendo a falta de produtos para consumidores em massa. Com isso, os estabelecimentos como restaurantes e supermercados procuraram alternativas para atender a demanda da procura dos praticantes do veganismo. Portanto, visando atender este nicho foi desenvolvido um produto com formulação vegana que possa suprir a carência alimentar do público alvo, trazendo ao mercado uma paleta mexicana.
Técnicas de adsorção no tratamento de efluentes oriundos da indústria têxtil.
(2022-12-15) Lamonica, Gabriel; Gomes, Laryssa Cristina; Rocha, Nathan Guadanhin; Gonçalves, Thaís Milani; Casado, Vitoria Maria
Sendo um dos assuntos mais discutidos na atualidade, a preservação da fauna e flora local vem se tornando um fator de extrema importância em plantas industriais. As indústrias têxteis são uma das maiores geradoras de efluentes líquidos, sua demanda de água doce corresponde a 4% da captação mundial. É sabido que o setor industrial deve-se adequar as normas brasileiras quanto ao descarte de resíduos sólidos, neste contexto, o presente trabalho verificou que adsorventes como o carvão ativado e as cinzas e cascas de arroz podem ser utilizadas como técnicas a fim de atingir uma taxa de recuperação aceitável de água para reuso.
Microplásticos: conceito, impactos ambientais e principais métodos de extração.
(2022-12-12) Carvalheiro, Alexandre Luís; Santos, Bruna dos; Fernandes, Henrique Heringer; Silva, Isabella Gomes da; Nascimento, Leticia Santos Ribeiro
Microplásticos são plásticos menores que 5 mm. As menores partículas de plástico são grandes problemas, por serem dificilmente extraídas. A presença de microplásticos nos recursos hídricos provoca graves impactos ambientais. Este artigo discute sobre a história e as fontes de microplásticos, bem como sobre o método de extração de microplásticos por flotação.
Análise do processo para o reaproveitamento por despolimerização de embalagens de Polietileno Tereftalato
(2022-11-28) Oliveira, Gabriel Loureiro Gouvêa de; Oliveira, Bruna Gravina; Silva, Gabriel Henrique Lacerda da; Sousa, Dayani Marcondes de; Carnevale, Vitor Utida
O presente trabalho discorre sobre como as embalagens PET podem ter impacto ambiental e econômico vasto, visto seu amplo uso em bens de consumo não duráveis em geral. Torna-se, portanto, de suma importância a ênfase na reciclagem deste material, já que com o aumento da população e do uso de materiais como o PET os impactos dos resíduos sólidos são cada vez maiores. Objetiva-se, alcançar um método alternativo de reaproveitamento da embalagem primária de politereftalato de etileno, que evite contaminações em seu descarte. Com esta finalidade este trabalho desenvolve uma vasta pesquisa em relação ao desenvolvimento e síntese do PET, impactos ambientais e econômicos além de sua reciclagem. Como metodologia adotada faz-se primeiramente a preparação da PET, logo após o uso da reciclagem química por despolimerização, também se verifica a pureza do ácido tereftálico obtido, este que representa a matéria prima objetivada. Através dos resultados obtidos e aqui expostos conclui-se que a reciclagem química das embalagens de polietileno tereftálico pela metodologia usada pode ser uma maneira eficiente para a produção de ácido tereftálico, conclui-se também a importância da pesquisa de métodos eficientes e cada vez mais limpos para o descarte de resíduos sólidos.
Análise comparativa de extração do óleo essencial de ora-pro-nóbis (pereskia aculeata) por hidrodestilação e arraste a vapor.
(2022-12-05) Bastos, Gabriela; Perniconi, Isabella Ventura; Linhati, Letícia Rodrigues; Souza, Matheus de Oliveira
Os óleos essenciais são conhecidos pelos seus aromas e propriedades terapêuticas, sendo utilizados nas indústrias farmacêuticas, cosméticas e alimentícias. Entre as plantas que podem servir como insumo para os processos de extração de óleo essencial, a Pereskia Aculeata, conhecida popularmente como ora-pro-nóbis, se destaca como uma opção com potencial nutritivo reconhecido, porém ainda pouco estudada. Com o objetivo de estudar a ora-pro-nóbis e seu potencial de extração de óleo essencial, foram realizados os processos de hidrodestilação e destilação por arraste a vapor de folhas frescas para compreender o rendimento em função de massa de insumo e eficiência dos processos utilizados. Considerando a destilação por arraste a vapor constatou-se que esse método não foi bem-sucedido, com a realização de três processos de extração não foram observados nenhum produto final sendo as possíveis causas da falha de extração a configuração do sistema construído, temperatura, vazamentos, tempo e outras variáveis de processo. Em relação ao processo de hidrodestilação, foram observados resultados positivos, com a realização de seis extrações foram obtidos produtos finais em duas, sendo possível a obtenção do óleo com rendimentos de 0,46% e 0,39% em relação à massa de insumos. Para fins comparativos, foi realizada a cromatografia em camada delgada nas amostras obtidas e em óleos essenciais de ora-pro-nóbis comercializados.
Extração e análise de óleos essenciais provenientes da madeira da árvore de laranjeira (citrus sinensis)
(2022-12-03) Miranda, Adriana Guglielmi Ranieri; Cardoso, Francisco Jefferson; Pereira, Julia; Polizel, Matheus Marques
A capacidade química, que é a presença de extrativos, da madeira de laranjeira, Citrus sinensis, pode permitir sua exploração como matéria prima para a extração de compostos orgânicos via método de Soxhlet. Deve-se realizar caracterizações, como cor e aspecto, cromatografia em papel e espectrofotometria, para maior entendimento das propriedades deste extrato. No presente trabalho, foram encontradas semelhanças de cor e aspecto, na cromatografia em papel e nas curvas de espectrofotometria das amostras extraídas com as amostras de controle, o que pode indicar características análogas aos óleos essenciais comercializados. A partir deste ideal, extrações com técnicas diferentes e métodos de análise mais profundos podem ser realizados para um entendimento mais amplo, bem como a criação de suposições para aplicações industriais para estes compostos.
Síntese e caracterização de espumas rígidas de poliuretano obtidas a partir do óleo residual de fritura.
(2022-11-16) Santos, Nathalia Zolin Mangabeira dos; Santos, Letícia Oliveira; Lima, Adailton Silva de; Gasparini, Sergio Cajado de Oliveira
Os poliuretanos podem ser preparados a partir de polióis obtidos de óleos vegetais in natura minimizando o impacto ambiental decorrente da utilização crescente dos materiais poliméricos derivados do petróleo. Todavia, o uso de óleos vegetais in natura na culinária também gera um grande volume de óleo residual. Frente à problemática do aumento desse resíduo, e a substituição de polióis sintéticos, deu-se a necessidade da síntese e caracterização de espuma rígidas de poliuretanos à base de um poliol obtido de um óleo residual de fritura (ORF) previamente purificado. A caracterização química do óleo purificado foi realizada por via úmida, para obter as suas principais propriedades tais como índice de saponificação (IS), índice de acidez (IA), índice de iodo (II), índice de peróxidos (IP), e suas composições em ácidos graxos. Através dos resultados obtidos foi verificada a presença de insaturações, que consistem em sítios ativos usados para introduzir grupos polimerizáveis ao triacilglicerídeo. Assim, para formar o poliol, as amostras de óleo residual já previamente purificado foram submetidas ao processo de hidroxilação “in situ” por abertura do anel oxirânico, através da epoxidação das insaturações com ácido fórmico e peróxido de hidrogênio, resultando em um poliol poliéster. Em testes preliminares, empregando-se o poliol, obteve-se espumas amareladas, com odor característicos e com estrutura rígida altamente reticulada. Em todos os espectros das espumas é possível identificar grupos característicos do PU. A curva DSC mostrou eventos endotérmicos para todas as espumas, causadas pela decomposição das cadeias hidrocarbônicas dos polímeros. Todas as amostras preparadas neste trabalho sofreram reação de poliadição. As análises térmicas dos materiais obtidos demonstraram valores de temperatura onset e temperatura de perda de massa máxima praticamente iguais aos encontrados na literatura. Observou-se também que não há perda de massa considerável antes de 200 °C, retratando uma boa estabilidade e resistência à variação de temperatura tão quanto o poliol comercial de origem petroquímica.
Análise e desenvolvimento tecnológico de esmalte com baixa toxicidade como alternativa às bases tradicionais.
(2022-11-18) Gazal, Yasmin; Silva, Vanessa; Almeida, Letícia; Pitão, Lara; Fernandes, Layla
A auto estima está diretamente ligada ao consumo de cosméticos, um dos líderes de mercado mundial são os esmaltes para unhas, inicialmente desenvolvido com produtos naturais mas que com o desenvolvimento tecnológico, crescente procura e em busca de inovações passaram a ser cada vez mais sintetizados, com produtos relativamente baratos para maior produção e faturamento, porém potencialmente nocivos aos seus consumidores. Neste trabalho, foi desenvolvido uma base alternativa que visa a substituição total e parcial destes componentes, com produto final de desempenho igual ou superior aos esmaltes presentes no mercado.
Comparativo das metodologias da produção de ácido lático a partir do melaço de cana-de-açúcar e sua aplicação como biopolímero (PLA)
(2022-09-09) AMARAL, Tatiane Domingues do; TAVEIRA, Stephanie Fratin; SOUZA, Thatiane Paulino de
Sabe-se que os polímeros convencionais se originam de derivados de petróleo, os quais geram diversos impactos ambientais quando descartados incorretamente, principalmente quando se trata de embalagens plásticas. Devido a isso, pesquisadores têm realizado buscas para substituir polímeros convencionais por alternativas sustentáveis. O ácido lático, por sua vez, é bastante utilizado no ramo industrial em razão da sua vasta gama de aplicações, tornando-o um ácido de grande valia para as indústrias, podendo ser concebido por meio da fermentação de resíduos agroindustriais, como o melaço da cana-de-açúcar, e assim gerar subprodutos, como por exemplo o biopolímero Poli-Ácido Lático (PLA), uma alternativa biodegradável viável nesta aplicação. Mediante a isso, este artigo proverá a seguinte questão norteadora: por quais métodos se é possível obter, a partir do resíduo da cana-de-açúcar, uma melhor concentração, e consequentemente, um melhor rendimento de ácido lático para, posteriormente, originar o biopolímero Poli-Ácido Lático (PLA) a fim de que minimize o impacto ambiental? Com isso, tem-se por objetivo apresentar, por meio de uma revisão bibliográfica, um estudo comparativo entre diferentes metodologias de trabalhos experimentais de outros autores que envolvam análise do uso residual da cana-de-açúcar para a concepção do ácido lático e que, posteriormente, possa ser utilizado na fabricação do biopolímero de ácido lático, a fim de que seja analisado a viabilidade daquela que melhor se adequa ao reaproveitamento desse resíduo. A metodologia empregada foi a concepção de uma tabela comparativa contendo diferentes condições e parâmetros de artigos científicos realizados por outros autores. Logo, constatou-se que para uma maior concentração de ácido lático a melhor metodologia empregada seria a de fermentação batelada, realizando um pré-tratamento inicial de hidrólise com invertase e, utilizando o microrganismo Lactobacillus casei, obtendo-se então uma concentração final de 58,86 g/L de ácido lático. Já no processo de fermentação contínua o melhor resultado encontrado foi de 20,70 g/L, sem utilização de pré-tratamento. Portanto, através das metodologias citadas, a utilização de resíduos agroindustriais na produção do ácido lático e PLA tornaria a produção mais rentável e diminuiria os impactos ambientais causados pelos polímeros oriundos de petróleo e, também, dos resíduos descartados no meio ambiente.
Comparação entre o polietileno verde e o polietileno petroquímico: um estudo das características físico-químicas
(2022-11-17) Sotelo, Dorothy Catherine; Brito, Felipe; Tominaga, Fernanda; Batista, Leandro; Quaglio, Letícia
Esse trabalho objetivou a realização de uma revisão bibliográfica e a comparação do polietileno de origem verde e o polietileno de origem fóssil, utilizando o teste em câmara de envelhecimento forçado com luz UV. Os ensaios foram realizados com amostras de origem vegetal e fóssil, na 1ª etapa foram submetidas apenas à luz UV, logo em seguida o 2º experimento foi realizado com a luz ultravioleta juntamente à água destilada. Com o levantamento de dados, foi observado que no teste em câmara UV, as amostras verdes tiveram uma maior diminuição de massa, enquanto as amostras de origem regular obtiveram uma redução menor comparada à resina plástica. Já com a câmara UV e com o uso da água destilada, as amostras não apresentaram dados significativos, concluindo-se que com o uso da água destilada em conjunto com a câmara UV, houve resistência à degradação devido ao contato direto com meio aquoso.
Análise e identificação dos parâmetros de processo na produção de espessante natural para a produção do álcool em gel em uma planta multipropósito
(2022-10-18) Mata, João; Santos, Letícia; Souza, Tainá
Com o aparecimento do novo coronavírus em 2020, a preocupação mundial com a saúde e higienização aumentou significantemente e, consequentemente, o uso do álcool em gel para a prevenção e proliferação deste vírus também. O objetivo do trabalho é de analisar os parâmetros de processo que influenciam a produção do álcool em gel mediante a utilização de um espessante natural alternativo, a goma xantana, que poderá substituir o uso comum do Carbopol® em uma planta multipropósito. A planta multipropósito é dividida em 3, a MPP1, responsável pela produção do álcool etílico. Nessa planta, durante o processo a cana-de-açúcar, na etapa de moagem gera melaço e bagaço, parte desse melaço é transferido para a MPP2, responsável pela produção da goma xantana, um composto espessante sintetizado naturalmente por meio de bactérias. Ao final da produção do álcool etílico e da goma xantana, eles são direcionados para a produção efetiva do álcool gel na MPP3. Os resultados obtidos a partir desse estudo e desenvolvimento se mostraram satisfatórios, os parâmetros requeridos ao final da produção do álcool gel com o espessante alternativo: pH, viscosidade, teor alcoólico e densidade, ficaram dentro dos padrões de conformidade. Portanto, o presente estudo apresenta um meio alternativo para a produção do álcool gel sem a utilização de um espessante sintético em motivos de falta geral como ocorrido anteriormente.

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