Remoção de fármacos anti-hipertensivos em soluções aquosas utilizando carvão ativado produzido a partir do bagaço de malte

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Dörtzbacher, Gabriel Facciochi
• Orientador(a): Gonçalves, Gilberto da Cunha
• Banca de defesa: Gonçalves, Gilberto da Cunha , Aguiar, Kelen Menezes Flores Rossi de , Palácio, Soraya Moreno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Toledo
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Resíduos industriais; Hipertensão; Carbono ativado; Adsorption; Factory and trade waste; Hypertension; Carbon, Activated
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24619

Poluentes persistentes ou emergentes são compostos que, não eliminados por tratamentos convencionais, começaram detectados em baixas concentrações no ambiente. Embora não representem perigo imediato, seus efeitos começaram a ser sentidos recentemente. Entre eles estão os fármacos, responsáveis pela atividade terapêutica dos medicamentos. Moléculas complexas, são desenvolvidas com o objetivo de possuírem a maior estabilidade possível, característica essa que lhes confere o status de persistentes. Uma das classes de fármacos mais utilizadas é a dos anti-hipertensivos. A adsorção é um dos métodos mais empregados para remover substâncias em baixas concentrações em função da simples operação e do baixo custo. O adsorvente mais utilizado é o carvão ativado, que pode ser produzido a partir da pirólise da biomassa. Estudos têm concentrado esforços no emprego de materiais alternativos como adsorventes. O objetivo deste trabalho foi a produção de carvão ativado por meio da pirólise de resíduo cervejeiro (bagaço de malte) e posterior ativação física utilizando dióxido de carbono, a fim de empregar como adsorvente na remoção monocomponente dos fármacos anti-hipertensivos besilato de anlodipino e losartana potássica de soluções aquosas. A técnica tem a vantagem de não empregar solventes químicos e gerar subprodutos de interesse econômico: bio-óleo e bio-gás. Caracterizou-se o carvão ativado pelas técnicas de espectroscopia infravermelho, difração de raios-x, fisissorção de nitrogênio e número de iodo. Os rendimentos de biochar, bio-óleo e bio-gás da pirólise foram de 24,2; 40,9 e 34,9%, respectivamente. A perda de massa na etapa de ativação foi de 30,6%. Os valores foram comparativos com trabalhos similares e estão relacionados à taxa de aquecimento e temperatura de pirólise. O carvão ativado apresentou forma amorfa, com presença de grupos funcionais oxigenados e grau de aromaticidade, como consequência da etapa de ativação, resultando em um material com superfície ácida. A fisissorção de nitrogênio identificou um material micro-mesoporoso, com área superficial específica de 242,2 m² g-1 , raio médio de poro de 13,1 Å, e número de iodo de 296,7 mg I2 g -1 . O carvão foi empregado na remoção monocomponente de besilato de anlodipino e losartana potássica de soluções aquosas. Nos ensaios de dosagem, a proporção ótima escolhida para ambos os fármacos foi de 5 g L-1 , com remoção acima de 99%. O estudo do pH verificou que a adsorção foi beneficiada nas faixas de pH de 4,0 a 9,0 para losartana e acima de 9,0 para anlodipino. Os tempos de contato para atingir o equilíbrio foram de 24 e 48 horas para anlodipino e losartana, respectivamente. As diferenças de remoção podem ser melhor explicadas pela diferença de hidrofobicidade dos fármacos. Os modelos cinéticos que representaram de maneira mais adequada a adsorção foram de Elovich (anlodipino) e pseudo-segunda ordem (losartana). Os dados foram utilizados para construir as isotermas de equilíbrio, encontrando curvas extremamente favoráveis para ambos os fármacos. Os modelos mais adequados para representar o equilíbrio da adsorção de ambos os fármacos foram os de BET e de Redlich-Peterson. As capacidades de adsorção máxima na monocamada de Langmuir foram de 56,6 e 53,1 mg g-1 para anlodipino e losartana, respectivamente. Por meio de Langmuir, identificou-se que a afinidade entre adsorbato e adsorvente foi maior para o anlodipino.