Remoção de poluentes persistentes utilizando sílica modificada com líquidos iónicos

• Autor(a) principal: Azevedo, Sara Catarina da Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/21100
• topic: Poluição da água; Tratamento de águas residuais - Remoção de poluentes; Medicamentos - Impacto ambiental

Nos últimos anos tem-se observado um aumento significativo no consumo de compostos farmacêuticos. Uma vez que estes compostos não são totalmente metabolizados pelo organismo humano, grande parte acaba por ser excretada para o meio ambiente. Os anti-inflamatórios não-esteroides (AINEs) são os medicamentos mais abundantemente detetados no meio aquoso. Entre estes encontram-se o diclofenaco, o naproxeno e o cetoprofeno, classificados como micropoluentes persistentes, sendo detetados em concentrações entre ng.L-1 e μg.L-1 em estações de tratamento de águas residuais, em esgotos e em água potável. Uma vez que os métodos designados tradicionais não conseguem remover na totalidade este tipo de compostos do meio aquático, torna-se necessário o desenvolvimento de técnicas de tratamento mais avançadas para a remoção destes poluentes. Desta forma, o principal objetivo da tese apresentada consiste na utilização de sílica modificada com líquidos iónicos (LIs) como materiais eficientes para a remoção de AINEs. Inicialmente, preparou-se sílica modificada com o LI cloreto de 1-propil-3-metilimidazólio, e procedeu-se à caraterização do material. Após a síntese, estudaram-se as variáveis que influenciam a eficiência de adsorção do material para o diclofenaco, naproxeno e cetoprofeno. Neste contexto, realizou-se um estudo da cinética de adsorção e determinou-se o tempo necessário para se alcançarem eficiências de extração máximas, seguido de um planeamento fatorial do tipo 22 para cada fármaco, considerando como variáveis a concentração de AINEs e a razão sólido-líquido (razão de massa de sílica modificada com LI e volume da solução aquosa de AINEs), permitindo determinar as condições ótimas de eficiência de adsorção da sílica modificada. Para o diclofenaco obteve-se uma eficiência de adsorção máxima de 94,7% para uma concentração de fármaco de 0,03 g.L-1 e uma razão sólido-líquido de 0,85. Para o naproxeno e cetoprofeno obteve-se, respetivamente, 77,0% e 34,5% de eficiência de adsorção para soluções aquosas com concentrações de 0,018 g.L-1 e uma razão sólido-líquido de 1,8. Visando a aplicação do material em estudo no tratamento de águas residuais e água potável, preparou-se uma coluna (1,5 cm x 1,4 cm) com enchimento de sílica modificada (0,085 g), demonstrando este ser um método mais rápido e eficaz, onde se atingiu a remoção total do fármaco em estudo (volume total de 100 mL de uma solução aquosa com uma concentração de 0,02 g.L-1 de diclofenaco). Por fim, realizaram-se ensaios de regeneração da coluna onde se alcançaram resultados promissores.