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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31061
Tipo: | Dissertação |
Título: | Utilização de bentonita e fibra de sisal como adsorventes na remoção do antibiótico amoxicilina |
Autor(es): | Araújo, Pricila de Souza |
Primeiro Orientador: | Curbelo, Fabíola Dias da Silva |
Primeiro Coorientador: | Clericuzi, Genaro Zenaide |
Resumo: | Os riscos e impactos dos antibióticos no meio ambiente é um problema que vem chamando a atenção de pesquisadores, uma vez que a liberação contínua de efluentes contaminados com essas substâncias, associados à falta de tecnologias eficientes de tratamentos ainda é um desafio. Tendo em vista que a amoxicilina é um dos antibióticos mais prescritos no Brasil e no mundo, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar a bentonita e a fibra de sisal como adsorventes na adsorção da amoxicilina de em meio aquoso. Os adsorventes foram caracterizados por técnicas de ponto de carga zero, difração de raio-X, fluorescência de raio-X, titulação de Boehm, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria, microscopia eletônica de varredura e adsorção física de N2. Os ensaios de adsorção ocorreram com variação de concentração (10 ppm a 100 ppm) e temperatura (23 ºC, 33 ºC, 43 ºC). A influência da massa de adsorvente e pH do meio também foram investigadas. Por meio das análises de caracterização verificou-se que a bentonita é do tipo cálcica, mesoporosa (9,86 m2.g-1), de estrutura heterogênea formada por agregados de partículas menores. O sisal também é um material mesoporoso (2,19 m2.g-1), fibroso com superfície rugosa e arranjo celular fino e compactado, os grupos funcionais de superfície da fibra apresentam a seguinte ordem: carboxílicos (–COOH) > lactonas (–COOR) > fenólicos (–OH). Os dados cinéticos para a bentonita seguiram o modelo de pseudo-primeira ordem, alcançando 92,3 % de remoção em 360 min de ensaio com capacidade de adsorção de 0, 92 mg.g-1. Para o sisal a cinética seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem, alcançando 17,2 % de remoção em 300 min com capacidade de adsorção de 1,72 mg.g-1. Os modelos de isoterma para ambos os adsorventes na temperatura de 23ºC se ajustaram ao modelo de Langmuir, para 33 ºC seguiram o modelo de Sips e para a temperatura de 43 ºC, os dados isotérmicos da bentonita seguiram o modelo de Sips e do sisal o modelo de Langmuir. Os dados termodinâmicos indicaram que a natureza do processo de adsorção foi espontânea e exotérmica, com exceção da adsorção com sisal na temperatura de 43 ºC. A bentonita é um adsorvente eficaz para emoção de amoxicilina em sistemas de tratamento por adsorção. Quando comparado a bentonita, o sisal não apresentou resultados equivalentes, mas por se tratar de um material natural, de baixo custo e de fácil acesso, ele ainda pode ser pensado como alternativa de adsorvente. |
Abstract: | The risks and impacts of antibiotics on the environment is a problem that has drawn the attention of researchers, since the continuous release of effluents contaminated with these substances, associated with the lack of efficient treatment technologies, is still a challenge. Considering that amoxicillin is one of the most prescribed antibiotics in Brazil and in the world, the main objective of this work was to evaluate bentonite and sisal fiber as adsorbents in the adsorption of amoxicillin in an aqueous medium. The adsorbents were characterized by zero charge point techniques, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, Boehm titration, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetry, scanning electron microscopy and physical N2 adsorption. The adsorption tests occurred with variation of concentration (10 ppm to 100 ppm) and temperature (23 ºC, 33 ºC, 43 ºC). The influence of the adsorbent mass and pH of the medium were also investigated. Through the characterization analysis it was verified that the bentonite is of the calcium type, mesoporous (9.86 m2.g-1), with a heterogeneous structure formed by aggregates of smaller particles. Sisal is also a mesoporous material (2,19 m2.g-1), fibrous with a rough surface and a fine and compacted cell arrangement, the fiber surface functional groups present the following order: carboxylic (–COOH) > lactones (–COOR) > phenolics (–OH). Kinetic data for bentonite followed the pseudo-first order model, reaching 92.3 % removal in 360 min of assay with adsorption capacity of 0.92 mg.g-1. For sisal, the kinetics followed the pseudo-second order model, reaching 17.2 % removal in 300 min with adsorption capacity of 1.72 mg.g-1. The isotherm models for both adsorbents at the temperature of 23 ºC were adjusted to the Langmuir model, for 33 ºC they followed the Sips model and for the temperature of 43 ºC, the isothermal data for bentonite followed the Sips model and for sisal the model from Langmuir. The thermodynamic data indicated that the nature of the adsorption process was spontaneous and exothermic, except for adsorption with sisal at a temperature of 43 ºC. Bentonite is an effective adsorbent for removing amoxicillin in adsorption treatment systems. When compared to bentonite, sisal did not present equivalent results, but because it is a natural, low-cost and easily accessible material, it can still be thought of as an alternative adsorbent. |
Palavras-chave: | Adsorção Isoterma Cinética Termodinâmica Adsorption Isotherm Kinetics Thermodynamics |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31061 |
Data do documento: | 29-Set-2022 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
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