Produção e caracterização de carvão ativado modificado por sonicação e sua aplicação na adsorção de fármacos
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2019-02-08Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A poluição da água por contaminantes emergentes tais como produtos farmacêuticos, tem
ganhado interesse mundial nos últimos anos. Os fármacos têm grande potencial para gerar efeitos
adversos para animais e seres humanos, dado que são disruptores endócrinos, bioacumulativos e
potencialmente tóxicos. A entrada de produtos farmacêuticos nos corpos de água ocorre
principalmente por meio de estações de tratamento de águas residuais, devido à sua remoção
incompleta ou ineficiente durante o processo normal de tratamento. Entre eles, o ibuprofeno e o
cetoprofeno são fármacos comuns usados no alívio da dor. Diante disto, este trabalho investigou
a adsorção destes fármacos utilizando o carvão ativado padrão (CAP) e o carvão ativado
modificado por ultrassom (CAMU) como materiais adsorventes. Os adsorventes foram
caracterizados detalhadamente por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
(FT–IR), difração de raios X (XRD), isotermas de adsorção de N2 (BET), picnometria de gás
hélio, ponto de carga zero e microscopia eletrônica de varredura (SEM). O estudo de adsorção foi
realizado por meio do efeito do pH (variando de 2 a 10), do tempo de contato (variando de 0 a
300 min), da temperatura (variando de 25 a 55°C) e da estimação de parâmetros termodinâmicos.
A partir dos dados obtidos, foram realizados ajustes a modelos cinéticos e de isotermas para
ambos os adsorventes. Ademais, um modelo de transferência de massa tridimensional (PVSDM
3D) foi aplicado para elucidar a adsorção de ibuprofeno em ambos os carvões. Por fim, um
efluente simulado contendo os contaminantes em estudo foi tratado com CAP e CAMU. Os
resultados revelaram que CAMU apresentou melhores características em comparação ao CAP,
tais como, maiores valores de área superficial, diâmetro médio dos poros, volume de poros e
fração de vazio. As capacidades de adsorção obtidas com CAMU em relação às obtidas com CAP
foram cerca de 25% e 15% maiores para o ibuprofeno e o cetoprofeno, respectivamente. A
aplicação do modelo PVSDM 3D evidenciou que a molécula de ibuprofeno difunde–se
exclusivamente por difusão superficial e que a difusão no volume dos poros pode ser desprezada.
Além disso, o efluente simulado tratado com CAMU apresentou um percentual de 52% de
remoção dos compostos presentes. Tais resultados mostram que a técnica de ultrassom tem
grande potencial para intensificar as características do carvão ativado, gerando um material com
melhores propriedades para a adsorção dos fármacos ibuprofeno e cetoprofeno.
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