RESUMO
RESUMO Cloreto de polialumínio (PAC) é um coagulante polimérico inorgânico pré-hidrolisado que tem se destacado no tratamento de água de abastecimento e residuária por formar um precipitado de Al(OH)3* rígido e pesado, além de ter baixo efeito no pH. A literatura, porém, ainda é escassa na correlação da química e da física do coagulante com otimizações de processo. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi empregar o PAC em estudos de tratabilidade de água de abastecimento via coagulação, floculação e sedimentação. Para isso, inicialmente foi feito um modelamento matemático para ajuste de turbidez e pH e construídos diagramas de coagulação de turbidez e de cor aparente remanescentes com pH de 4,0 a 9,0 e dosagem de 10 a 120 mg.L-1 de PAC (0,6 a 6,9 mg.L-1 de Al3+). Também foram estudados diferentes gradientes de velocidade e tempos de mistura para a coagulação e a floculação. Os diagramas de coagulação apresentaram resultados satisfatórios na faixa de pH entre 7 e 9 com dosagem superior a 30 mg.L-1 de PAC (1,7 mg.L-1 de Al3+), e está relacionado com a solubilidade mínima do Al(OH)3*. Otimizações da coagulação e da floculação obtiveram melhora de até 79% da turbidez remanescente, redução de até 83% da área do sedimentador ou redução de até 67% na dosagem de PAC, em razão de um aumento do tamanho do floco produzido. Um conhecimento aprofundado da química e da física do processo relacionado ao uso do PAC pode, portanto, trazer benefícios ao seu uso.
ABSTRACT Polyaluminium chloride (PAC) is a pre-hydrolyzed inorganic polymeric coagulant that is being used widely in the treatment of water supply and wastewater by forming a hard and heavy Al(OH)3* precipitate, in addition to having a smaller effect on pH. The literature, however, is still scarce in correlating the chemistry and physics of the coagulant with process optimizations. The objective of this paper is to use PAC in studies of water supply treatability through coagulation, flocculation, and sedimentation. For this purpose, a mathematical modeling was initially performed to adjust turbidity and pH, and then remaining turbidity and apparent color coagulation diagrams were constructed with a pH of 4.0 to 9.0 and a dosage of 10 to 120 mg.L-1 of PAC (0.6 to 6.9 mg.L-1 of Al3+). Different gradients of velocity and mixing times for coagulation and flocculation were also studied. The coagulation diagrams indicated satisfactory results in the pH range between 7 and 9 with a dosage higher than 30 mg.L-1 of PAC (1.7 mg.L-1 of Al3+), and it is related to the minimum solubility of Al(OH)3*. Coagulation and flocculation optimizations achieved an improvement of up to 79% in the remaining turbidity, a reduction of up to 83% in the settler area or a reduction of up to 67% in PAC dosage, due to an increase in the size of the floc produced. An in-depth knowledge of the chemistry and physics of the process related to the use of PAC can, therefore, bring benefits to its use.
RESUMO
Senna alexandrina MILL é um arbusto alto, originário da Arábia, amplamente cultivado na Índia e largamente utilizado como laxativo na constipação aguda e em casos em que a defecação é aconselhável, como após intervenção cirúrgica antes ou depois de operação abdominal, sendo empregado na forma de pós, xaropes, comprimidos e cápsulas. Como estas formulações geralmente são preparadas à partir de derivados do extrato líquido, torna-se fundamental para a qualidade e eficácia que este tenha seu processo de extração otimizado. O presente trabalho teve por objetivo determinar as melhores condições de extração, por soluções hidroetanólicas, das folhas de Senna alexandrina, empregando planejamento fatorial completo com ponto central 23 (três fatores e dois níveis) onde os níveis dos fatores foram codificados como -1 (baixo), 0 (ponto central) e 1 (alto), e metodologia de superfícies de respostas, para avaliar a influência do solvente, da quantidade de planta e do método de extração sobre o teor de derivados hidroxiantracênicos expressos em senosídeo B (SB) e sobre o resíduo seco (RS) nos extratos líquidos preparados. Foram realizados planejamentos experimentais completos, sendo um realizado pelo deslocamento dos níveis, após a análise do primeiro planejamento. Após a análise da superfície de resposta do planejamento com os níveis deslocados encontrou-se a faixa de melhor extração dos derivados hidroxiantracênicos expressos em senosídeo B com a melhor relação SB/RS, utilizando o solvente etanol/água a 60% V/V, 15 gramas da planta, e extração com aquecimento e agitação.
Senna alexandrina Mill is an erect shrub, native toArabia but widely cultivated in India, that is widely employed as a purgative for acute constipation and when defecation is advisable, such as before or after abdominal surgery. It is used in the form of powder, syrup, tablets and capsules. As these formulations are typically prepared from derivatives of the liquid extract, it is crucial for both quality and efficiency that the extraction process is optimized. The aim of this study was to establish optimal conditions for hydroethanolic extraction of Senna alexandrina leaves, by employing a 23 full factorial experimental design with a central point (three factors and two levels), where the factor levels were coded as -1 (low), 0 (central point) and 1 (high), and response surface methodology, to assess the influence of the solvent, the amount of plant and the extraction method on the yield of hydroxyanthracene derivatives, expressed as sennoside B (SB), and on the dry matter (DM) in the prepared liquid extracts. Full factorial runs were conducted, one being carried out with the levels adjusted following the analysis of the first design. Upon the assessment of the response surface with adjusted levels, the optimum range for extraction of hydroxyanthracene derivatives, expressed as SB, was determined. The best SB/DM ratio was achieved byusing 60% (v/v) ethanol/water solvent, 15 g of the plantand extraction with heating and stirring.