Adsorção de diclofenaco, estradiol e sulfametoxazol em carvões ativados e nanotubos de carbono : estudos cinéticos e termodinâmicos.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-01-21T19:20:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTACAO_AdsorçãoDiclofenacoEstradiol.pdf: 2242383 bytes, checksum: f8ca16c1544f9ccd3fe475d343d986b6 (MD5)Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-22T14:55:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTACAO_AdsorçãoDiclofenacoEstradiol.pdf: 2242383 bytes, checksum: f8ca16c1544f9ccd3fe475d343d986b6 (MD5)Made available in DSpace on 2015-01-22T14:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTACAO_AdsorçãoDiclofenacoEstradiol.pdf: 2242383 bytes, checksum: f8ca16c1544f9ccd3fe475d343d986b6 (MD5) Previous issue date: 2014Neste trabalho foram determinados os parâmetros cinéticos e termodinâmicos da adsorção de três fármacos (sulfametoxazol (SMX), diclofenaco (DCF) e estradiol (E2)) em três tipos de carvão ativado em pó (pinus, CAPI; mineral, CAPII; e casca de coco, CAPIII) e nanotubos de carbono (NTC). Os resultados indicaram que não houve a formação de NTC de boa qualidade e por consequência a adsorção em NTC foi desfavorável para os fármacos estudados, ao passo que o CAPI foi o melhor carvão dentre os testados, provavelmente porque é básico e apresenta diâmetro médio dos poros (12,09 Å) compatível com o tamanho (10 a 12 Å) dos fármacos testados. A adsorção dos três fármacos com CAPI se mostrou favorável, com energia livre de Gibs na faixa de -28 a -30 kJ.mol-1. Os ensaios de adsorção com CAPI conduzidos a 25 oC indicaram valores de capacidade máxima (QMAX) de 135,94; 259,63 e 73,83 mg.g-1 para SMX, DCF e E2, respectivamente. Langmuir foi o melhor modelo de equilíbrio para descrever a adsorção de SMX, sendo que para, DCF e E2, o modelo de Freundlich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Os dados indicam que, provavelmente, houve interação eletrostática entre o CAPI e os fármacos SMX e DCF, ao passo que para o E2 a adsorção ocorreu por fracas forças de van der Waals. Para os estudos cinéticos o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou a todos os fármacos, com tempo de equilíbrio de 120 min. O estudo de competição adsortiva mostrou que a adsorção de E2 foi prejudicada pela presença do SMX e DCF, que, comparado aos estudos monocomponentes, foram adsorvidos em menor quantidade pelo CAPI, com valores de QMAX de apenas 16 e 14 mg.g-1, respectivamente.In this study it was determined the kinetic and thermodynamic parameters of adsorption of three drugs (sulfamethoxazole (SMX), diclofenac (DCF) and estradiol (E2)) in three types of powdered activated carbon (pinus, PACI; mineral, PACII and coconut shell, PACIII) and carbon nanotubes (CNT). The results indicated that the adsorption with CNT was unfavorable for the studied drugs due to the fact of bad quality of CNT produced while PACI was the best adsorbent among the cabons, probably because it is basic, and has an average pore diameter (12.09 Å) consistent with the size (10 to 12 Å) of the tested drugs. The adsorption of the three drugs with PACI proved favorable with Gibbs free energy in the range of -28 to -30 kJ.mol-1. The adsorption isotherm models lead to values of maximum capacity (QMAX) of 135.94; 259.63 and 73.83 mg.g-1 at temperature of 25oC for SMX, DCF and E2, respectively. Langmuir was the best model to describe the SMX adsorption, however for DCF and E2, the Freundlich model best fited the experimental data. The results indicate there was probably an electrostatic interaction between PACI and SMX and DCF drugs, while E2 adsorption seemed to have occurred by weak van der Waals forces. For kinetic studies the model of pseudosecond order was the one that best fitted to all drugs adsorption data. The ideal contact time found for the adsorption process was 120 min. About the competition study, it was observed that the adsorption of E2 was hampered by the presence of SMX and DCF, so that the adsorption capacity (QMAX) was much lower (16 and 14 mg g-1, respectively) when compared to monocomponent studies