44ª Reunião Anual Virtual da SBQ

A crescente demanda populacional vem acarretando o uso massivo de fármacos, o que se tornou uma fonte de poluição aos ecossistemas aquáticos. Os fármacos não metabolizados pelo organismo humano, ou descartados de forma inadequada, assim como os produtos de cuidados pessoas (PPCP – Pharmaceuticals & Personal Care Products), não são removidos de forma eficiente nas estações de tratamento de águas e efluentes. Este fato é observado em corpos d’água ao redor de todo o globo, embora a extensão dos efeitos danosos ainda está sendo investigada [1]. Desta forma, o desenvolvimento de novas tecnologias para a remoção destes contaminantes tornou-se necessária. Neste quesito, os carvões ativados mostram-se como excelentes candidatos para a resolução do problema. Tais materiais possuem elevada superfície específica e podem adsorver química e/ou fisicamente os contaminantes eliminando-os dos efluentes aquáticos. Por outro lado, os carvões ainda podem ser obtidos a partir de resíduos urbanos e agroindustriais, tornando-os como uma estratégia para a valorização destes rejeitos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a obtenção e caracterização de um carvão quimicamente ativado produzido a partir de rejeitos da casca de coco verde (Cocos nucifera) obtido por pirólise lenta. Posteriormente, foi realizado o estudo cinético e de adsorção do carvão monitorado por CLAE-DAD em uma mistura binária de ácido salicílico e cafeína, a fim de simular um efluente contaminado. A síntese do carvão foi realizada pela pirólise a 500 °C da casca do coco verde impregnado com ácido fosfórico (razão mássica 1:3). O material foi caracterizado por adsorção de N2; FTIR; PZC. O estudo cinético foi realizado utilizando 45 mg·g-1 de cada um dos adsorvatos (cafeína e ácido salicílico), individualmente e na forma de uma mistura binária a fim de estudar a interferência que a presença de outras substâncias pode causar no processo de adsorção. Uma mesma massa do adsorvente foi misturada a solução contendo o(s) contaminante(s) e agitado por diferentes tempos de contato – de 1 min a 48 h. O carvão ativado obtido mostrou ter características ácidas, com um ponto de carga zero no pH 1,96, uma grande superfície específica (1242 m2·g-1), com uma distribuição de poros distribuída entre microporos e mesoporos, e diâmetro médio de poros (BJH) de 4,44 nm. Os resultados dos ensaios de adsorção mostraram que o carvão ativado produzido é eficiente na remoção dos contaminantes modelos, embora o material apresente uma maior afinidade pela cafeína, com uma capacidade adsortiva de 40 mg·g-1 e 99 % de remoção tanto em água ultrapura quanto na mistura binária. Já a adsorção do ácido salicílico ocorreu em menor extensão (37 mg·g-1 e 85 % de remoção) em água ultrapura e sofreu uma maior influência da competição com a cafeína na mistura binária (32 mg·g-1 e 80 % de remoção).

[1] J. Borrull et al. Chemosphere 276 (2021) 130023.