Adsorção do hormônio 17a-etinilestradiol com uso de carvão ativado granular

Orientador: Prof. Dr. Alvaro Luiz MathiasCoorientadora: Prof. Dr. Klaus FischerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial. Defesa: Curitiba:16/12/2011Bibliografia: fls. 41-45Resumo: A presenca de Agentes Hormonalmente Ativos (AHAs) em corpos d'agua e um fato. Seus efeitos sobre especies animais como peixes e aves ja foram comprovados. Uma serie de possiveis aumentos em doencas humanas tem sido considerada em funcao da presenca destes hormonios pela sua ingestao. Um dos principais hormonios deste grupo e o 17?-etinilestradiol, utilizado em tratamentos de reposicao hormonal e essencialmente prescrito como contraceptivo. Esse hormonio feminino, estrogenio, sintetico e excretada pelo organismo em sua forma inalterada. A adsorcao do 17?- etinilestradiol (EE2) em carvao ativado granular para eliminacao deste micropoluente em agua foi o objetivo deste trabalho para contribuir no desenvolvimento tecnologico no sistema de tratamento de agua e efluentes. Os parametros termodinamicos e cineticos da adsorcao foram estudados atraves da variacao da temperatura e concentracao (relacao adsorvente e adsorvato) ao longo do tempo em sistemas. Todos os experimentos foram realizados em batelada em sistema termostatizado sob agitacao (150.min-1). As isotermas de adsorcao do EE2 presente na mistura de componentes solubilizados foram determinadas baseado nas concentracoes determinadas por HPLC (cromatografia liquida de alta performance). Os estudos, cinetico e de equilibrio, foram realizados nas temperaturas de 5°C, 18 °C e 31 °C. Os resultados indicam que a utilizacao do carvao ativado granular testado e eficiente na remocao do EE2, sendo que o tempo de contato tem uma influencia bem maior do que a temperatura do meio. A eficiencia desta remocao e superior a 95% em um tempo de contato de 30 minutos. O modelo cinetico de pseudo-segunda ordem de Lagergren foi o que melhor se adaptou aos dados experimentais obtidos, em todas as temperaturas, obtendo coeficiente de correlacao superior a 0,95. No equilibrio da adsorcao, o modelo de Langmuir foi o mais apropriado, sendo a isoterma classificada como uma curva favoravel, e seu coeficiente de correlacao de 0,98. O calculo da variacao da energia livre de Gibbs foi negativo e a variacao de entropia de adsorcao foi positivo, indicando que o processo e espontaneo e o adsorvente tem afinidade com o adsorvato. A variacao de entalpia de adsorcao obtida demonstra que o processo e exotermico, indicando uma diminuicao na quantidade adsorvida com o aumento da temperatura.Abstract: The presence of hormonally active agents (AHAs) in water bodies is a fact. Its effects on animal species such as fish and birds have been proven. A number of possible increase in human diseases has been considered due to the presence of these hormones by ingestion. One of the main groups of hormones is the 17?- ethinylestradiol, used in hormone replacement treatments prescribed and essentially as a contraceptive. This female hormone, estrogen, synthetic organism is excreted in unchanged form. The adsorption of 17?-ethinylestradiol (EE2) on granular activated carbon for removal of these micropollutants in water was the objective of this work to contribute to the technological development in the treatment system and effluent water. The thermodynamic and kinetic parameters of adsorption were studied by varying the temperature and concentration (ratio adsorbent and adsorbate) over time in systems. All experiments were performed in batch system stirred thermostated (150.min-1). The adsorption isotherms of EE2 present in the mixture of solubilized components were determined based on concentrations, determined by HPLC (high performance liquid chromatography). The equilibrium and kinetic studies were performed at temperatures of 5 ° C, 18 ° C and 31 ° C. The results indicate that the use of granular activated carbon tested is effective in the removal of EE2, and the contact time has an influence greater than the temperature of the medium. The efficiency of removal is higher than 95% in a contact time of 30 minutes. The kinetic model of Lagergren pseudo-second order was the best adapted to the experimental data obtained at all temperatures, obtaining a correlation coefficient greater than 0.95. At equilibrium of the adsorption, the Langmuir model was more appropriate, and the isotherm classified as a favorable turn, and its correlation coefficient of 0.98. The calculation of the change in Gibbs free energy was negative and the entropy change of adsorption was positive, indicating that the process is spontaneous and an affinity between there is an adsorbent with the adsorbate. The variation of enthalpy of adsorption obtained shows that the process is exothermic, indicating a decrease in the amount adsorbed with increasing temperature