Casca de semente de girassol como bioadsorvente para remoção de cloroquina

Abstract

RESUMO: O aumento recente no uso e produção de cloroquina (CLQ) configura um potencial risco ambiental. Uma alternativa para a remoção deste poluente são os bioadsorventes de baixo custo; entre estes materiais, destaca-se a casca de semente de girassol. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de casca de semente de girassol, in natura (CSG) e com tratamento químico (T-CSG), como bioadsorventes de baixo custo para a remoção de CLQ da água. Para isto, foram conduzidos ensaios de caracterização dos adsorventes e experimentos de adsorção em batelada. Realizou-se também os ensaios de cinética e isotermas de adsorção. Por fim, foram realizados ensaios de regeneração dos adsorventes. Através dos ensaios de caracterização, observou-se que os adsorventes são materiais mesoporosos, com grupos funcionais orgânicos e cargas negativas na superfície. O modelo cinético que apresentou melhor ajuste para os adsorventes foi o modelo de pseudo-segunda ordem, com tempo de equilíbrio t = 120 min para o CSG e t = 720 min para o T-CSG. Os dados experimentais do CSG apresentaram, em geral, melhor ajuste para o modelo isotérmico de Langmuir; já para T-CSG, o melhor ajuste foi o modelo de Freundlich. Os parâmetros termodinâmicos calculados indicam processo endotérmico e espontâneo. O mecanismo de adsorção principal é a fisissorção, através de ligações de hidrogênio e interações ?. Quanto à regeneração, o CSG apresentou 80% da capacidade de adsorção inicial após 3 ciclos de reuso, e o T-CSG, 55%. Conclui-se que ambos os materiais são viáveis para a remoção de CLQ de soluções aquosas, com destaque para o desempenho in natura

ABSTRACT: The recent increase in the use and production of chloroquine (CLQ) poses a potential environmental risk. An alternative for the removal of this pollutant are the low cost bioadsorbents, especially sunflower seed husks. The objective of this work was to evaluate the use of sunflower seed husks, in natura (CSG) and with chemical treatment (T-CSG), as low cost biosorbents for the removal of CLQ from water. To achieve this, adsorbent characterization tests and batch adsorption experiments were carried out. Kinetic tests and adsorption isotherms were also conducted. Finally, adsorbent regeneration tests were performed. Through the characterization tests, it was observed that the adsorbents are mesoporous materials, with organic functional groups and negative charges on the surface. The best experimental conditions tested were m = 0.02 g, V = 0.1 L and pH 6.0 (CSG) and 7.0 (T-CSG). The kinetic model with the best fit for the adsorbents was the pseudo-second order model, with t = 120 min for CSG and t = 720 min for T-CSG. The CSG experimental data showed, in general, a better fit for the Langmuir isothermal model; for T-CSG, the best fit was the Freundlich model. Calculated thermodynamical parameters indicate an endothermic and spontaneous process. Physisorption is the main adsorption mechanism, with H-bonds and ?-interactions. As for the regeneration analysis, CSG presented 80% of its initial adsorption capacity after 3 reuse cycles, and T-CSG, 55%. It is concluded that both materials are viable for the removal of CLQ from aqueous solutions, with an emphasis on the in natura adsorbent performance