Síntese de argila organofílica para sorção de carbamazepina visando a remediação de águas contaminadas por fármacos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Melo, Marlon Lima de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52964
Resumo: A remoção de contaminantes emergentes de águas residuais, superficiais ou subterrâneas tem sido um assunto de interesse da comunidade científica. Dentre eles, a carbamazepina (CBZ) tem sido frequentemente encontrada em águas de todo o mundo. Argilas bentonitas modificadas com surfactantes catiônicos, HDTMA e ODTMA, foram sintetizadas através do processo de troca iônica e caracterizadas por análise elementar de CHN, DRX, MEV e BET. Para avaliar os efeitos causados pelo uso de surfactantes de diferentes tamanhos de cadeia carbônica e os fatores que podem influenciar na capacidade de sorção da CBZ, foi analisado a influência do pH, dosagem de sorvente, tempo de contato e concentração inicial da solução do fármaco. Além disso, também foi realizada uma análise da toxicidade do material. A caracterização das argilas organofílicas sintetizadas evidenciou a efetiva formação dos sólidos desejados. Quanto à sorção de CBZ, chegou-se a aproximadamente 70% de remoção do fármaco, bem superior à argila natural, que removeu em torno de 4%. Na cinética da sorção, as curvas experimentais se ajustaram bem ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas se ajustaram melhor ao modelo linear. Os materiais em estudo não apresentaram toxicidade nas concentrações trabalhadas frente aos organismos testados. As argilas organofílicas apresentaram resultados promissores, demonstrando seu potencial científico e tecnológico no tratamento de águas contaminadas por fármacos.
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Para avaliar os efeitos causados pelo uso de surfactantes de diferentes tamanhos de cadeia carbônica e os fatores que podem influenciar na capacidade de sorção da CBZ, foi analisado a influência do pH, dosagem de sorvente, tempo de contato e concentração inicial da solução do fármaco. Além disso, também foi realizada uma análise da toxicidade do material. A caracterização das argilas organofílicas sintetizadas evidenciou a efetiva formação dos sólidos desejados. Quanto à sorção de CBZ, chegou-se a aproximadamente 70% de remoção do fármaco, bem superior à argila natural, que removeu em torno de 4%. Na cinética da sorção, as curvas experimentais se ajustaram bem ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas se ajustaram melhor ao modelo linear. Os materiais em estudo não apresentaram toxicidade nas concentrações trabalhadas frente aos organismos testados. As argilas organofílicas apresentaram resultados promissores, demonstrando seu potencial científico e tecnológico no tratamento de águas contaminadas por fármacos.The removal of emerging contaminants from wastewater, surface water or groundwater has been a matter of interest to the scientific community. Among them, carbamazepine (CBZ) has been frequently found in waters around the world. Bentonite clays modified with cationic surfactants, HDTMA and ODTMA, were synthesized through the ion exchange process and identified by CHN elemental analysis, XRD, SEM and BET. For the analysis of the effects from the use of surfactants of different carbon chain lengths and the factors that may influence the sorption capacity of CBZ, the influence of pH, sorbent dosage, contact time and initial concentration of the drug solution was analyzed. In addition, an analysis of the toxicity of the material was also carried out. The characterization of the synthesized organophilic clays showed the effective formation of the desired solids. As for the extraction of CBZ, they presented approximately 70% of drug removal, much higher than natural clay, which removed around 4%. In sorption kinetics, the experimental curves fit well to the pseudo-second order model and the isotherms fit better to the linear model. The materials under study did not show toxicity in the analyzed concentrations for the organisms tested. The organophilic clays presented promising results, demonstrating their scientific and technological potential in the treatment of water contaminated by drugs.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia QuímicaUFRNBrasilCentro de TecnologiaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAFármacosbentonitasorçãotratamento de águacontaminante emergenteSíntese de argila organofílica para sorção de carbamazepina visando a remediação de águas contaminadas por fármacosSynthesis of organophilic clay for carbamazepine sorption aiming the remediation of drug-contaminated waterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52964/7/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD57CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52964/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54ORIGINALSínteseDeArgila_Melo_2023.pdfSínteseDeArgila_Melo_2023.pdfapplication/pdf1507963https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52964/6/S%c3%adnteseDeArgila_Melo_2023.pdf3cdeacd9ac5bb0560b980021a88ff6e4MD56123456789/529642023-07-03 14:07:57.736oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-03T17:07:57Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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