Adsorção de paracetamol e ácido acetilsalicílico em fibras de carbono ativadas e carvões ativados

Abstract

RESUMO: O descarte incorreto e o tratamento ineficiente de efluentes são as maiores causas de contaminação dos recursos hídricos. Dentre os contaminantes emergentes os fármacos merecem destaque, visto que são substâncias frequentemente detectadas em baixas concentrações nos corpos hídricos e que causam danos à saúde humana e ao ecossistema aquático. Esses micropoluentes, em geral, não são removidos em processos convencionais de tratamento. Por esse motivo, devem passar por tratamentos complementares, uma técnica completar aos tratamentos convencionais é a adsorção. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo investigar a adsorção de ácido acetilsalicílico(AAS) e paracetamol (PAR) em fibras de carbono ativas, produzidas a partir de poliacrilonitrila de aplicação têxtil (PAN têxtil) de produção brasileira e carvões ativados de coco e pinos. Os adsorventes foram caracterizados por adsorção e dessorção de nitrogênio, ponto de carga zero (PCZ), microscopia eletrônica de varredura com EDS, determinação dos grupos funcionais (Método de Boehm), espectroscopia vibracional na região infravermelha via Transformada de Fourier (FTIR), e espectroscopia Raman. A carcterização dos adsorventes, mostrou que os adsorventes são essencialmente microporosos, com superficies básicas, amorfas e coma presença de grupos funcionais.No processo de adsorção dos fármacos, observou-se que ao aumentar o pH de 7 para o pH encontrado no ponto de carga zero (básico), houve uma diminuição na quantidade adsorvida, devido às interações eletrostáticas entre os fármacos e a superfície dos adsorventes. O modelo cinético de pseudosegunda ordem ajustou-se melhor aos dados experimentais da cinética de adsorção de AAS e PAR para todos os adsorventes analisados. As isotermas de adsorção de AAS e PAR para todos os adsorventes, foram mais bem representadas pelo modelo de Langmuir. O adsorvente mais eficiente na adsorção de AAS e PAR foi o carvão ativado de coco (CAC). O estudo termodinâmico para o CAC, mostrou um aumento da quantidade adsorvida de AAS com o aumento da temperatura, no caso do PAR tal fato não foi observado. Valores de ?G° negativos indicam o processo favorável, os valore positivos de ?H° e ?S° sugerem natureza endotérmica e desordem na interface sólido/líquido

ABSTRACT: Incorrect disposal and inefficient treatment of wastewaters are the major causes of contamination in water resources. Among the emerging contaminants, the drugs are noteworthy since they are substances that are frequently detected at low concentrations in the water bodies and cause damage to human health and the aquatic ecosystem. Usually, these micro pollutants are not removed in conventional treatment processes, thus, one additional technique to complemente the conventional treatments is adsorption. Therefore, should undergo complementary treatments,the present work aimed to investigate the adsorption of acetylsalicylic acid (AS) and paracetamol (PAR) in active carbono fibers produced from Brazilian textile production polyacrylonitrile (PAN) and activated coconut and pin coals. The adsorbents were characterized by nitrogen adsorptio and desorption analysis, zero load point (PCZ), scanning electron microscopy with EDS, determination of functional groups (Boehm method), infrared spectroscopy via the Fourier Transform ), and Raman spectroscopy. The characterization of the adsorbents showed that the adsorbents are essentially microporous, with basic surface, amorphous and with the presence of functional groups. For the kinetic tests, it was observed that by increasing the pH of 7 to the pH found at the zero (basic) charge point, there was a decrease in the adsorbed amount, due to the electrostatic interactions between the drugs and the surface of the adsorbents. The kinetic model of pseudo-second order was better fitted to the experimental data of the adsorption kinetics of AAS and PAR for all adsorbents analyzed. The adsorption isotherms of AAS and PAR for all adsorbents were better fitted to the Langmuir model. The adsorbent most eficiente in the adsorption of AAS and PAR was coconut activated carbon (CAC). The thermodynamic study for CAC showed an increase in the adsorbed amount of AAS with increasing temperature, in the case of PAR this fact was not visible. Values of negative ?G ° indicate the favorable process, the positive values of ?H ° and ?S ° suggest endothermic nature and disorder at the solid / liquid interface