REMOÇÃO DE PARACETAMOL DE SOLUÇÃO AQUOSA UTILIZANDO CARVÃO ATIVADO DE RESÍDUO AGROFLORESTAL

  • Joyce Alves Silva Cruz
  • Ilomara Vasconcelos Ferreira
  • Kelly Vargas Treicha
  • Flávio André Pavan
Rótulo Baru, pirólise, micro-ondas, material, carbonoso, adsorção, contaminante, emergente

Resumo

Contaminantes emergentes orgânicos são substâncias químicas naturais ou sintéticas, que englobam fármacos, pesticidas, químicos industriais, surfactantes, produtos de cuidado pessoal, nanomateriais, poluentes orgânicos persistentes e disruptores endócrinos Dentre os compostos farmacêuticos comumente detectados em corpos dágua, está o paracetamol. Paracetamol (acetaminofeno (N-acetil-4-aminofenol)) é um fármaco da classe dos analgésicos e anti-inflamatórios, possui capacidade de bioacumulação nos organismos aquáticos, sendo que sua degradação forma compostos carcinogênicos e tóxicos (4-aminofenol), que pode causar mutação as células humanas. Remoção de paracetamol de águas por meio de adsorção empregando carvão ativado obtido de fonte sustentável tem sido uma prática eficiente e vantajosa. A busca de novos precursores e formas de pirólise para obtenção de carvões ativados com características específicas e elevado poder adsortivo tem sido objeto de pesquisas. Neste contexto, o presente trabalho descreve o preparo de carvão ativado de resíduo de Baru (CARB), obtido via pirolise em forno micro-ondas doméstico adaptado e ativação química com H3PO4. O CARB obtido foi caracterizado pelas técnicas de Analise Elementar (CHN), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Isotermas de Adsorção/dessorção de N2 usando os métodos BET, BJH e DFT, Espectroscopia Vibracional na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difratometria de raios-X, (DRX), Espectroscopia Raman, Método de Titulação de Boehm e Ponto de Carga Zero (pHPCZ). Ensaios de adsorção foram conduzidos utilizando o procedimento em batelada a 25,0 ºC. Parâmetros de adsorção foram investigados como quantidade massa de adsorvente, pH da solução, tempo de contato entre adsorvente e adsorvato, e concentração inicial do adsorvato. CARB apresenta alta área superficial específica de 1080 m²/g (BET), com volume total de poros de 0,458 cm³ /g (BJH), e com predominância de estrutura microporosa (DFT). A análise elementar mostra que o CARB obtido possui um teor de C de 74,48%, de 3,38% de H, 0,33% de N e 15,13% de O. Análise de FTIR mostra a presença de grupos ácidos na superfície do material tais como (O-H), (C=O)O e (C=O), que podem estar envolvidos no processo de adsorção. Analise de DRX mostra picos de difração característicos (2θ =22,89° e 32°) que correspondem aos planos (002) e (100), respectivamente. Estes planos de DRX indicam que o CARB é composto por cristalitos grafíticos. O método de titulação de Boehm mostra que a superfície do CARB é predominantemente ácida. O CARB tem pHPCZ de 4,16. A capacidade máxima de adsorção para Par foi obtida em pH 6-8. A quantidade de massa de adsorvente necessária foi de 100,0 mg de CARB em 20,0 mL do adsorvato. A cinética de adsorção foi investigada utilizando os modelos cinéticos de Pseudo-primeira ordem, Pseudo-segunda ordem e Avrani. O modelo de Avrami foi que melhor descreveu a cinética de adsorção apresentando o valor próximo da unidade R2adj e o menor valor de SD. A condição de equilíbrio foi atingida com tempo de agitação de 60 minutos. Os modelos não lineares de equilíbrio Langmuir, Freundlich e Liu foram utilizados para descrever o mecanismo de interação adsorvente-adsorvato. O modelo de Liu é o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Baseado no modelo de Liu a capacidade máxima de adsorção (Qmax) foi de 163,9 mg g-1 de Par. A viabilidade de aplicação do CARB na remoção de Par de água de consumo humano foi investigada.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
ALVES SILVA CRUZ, J.; VASCONCELOS FERREIRA, I.; VARGAS TREICHA, K.; ANDRÉ PAVAN, F. REMOÇÃO DE PARACETAMOL DE SOLUÇÃO AQUOSA UTILIZANDO CARVÃO ATIVADO DE RESÍDUO AGROFLORESTAL. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.