ADSORÇÃO DE PARACETAMOL EM CARVÃO ATIVADO FUNCIONALIZADO

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ADSORÇÃO DE PARACETAMOL EM CARVÃO ATIVADO FUNCIONALIZADO

Juliana de Freitas Maciel (PIC/UEM), Maria Angélica Simões Dornellas de Barros (Orientadora), e-mail: angé[e-mail].

Universidade Estadual de Maringá / Departamento Engenharia Química.

Engenharias. Engenharia Química

Palavras-chave: Cinética, fármacos, adsorventes.

Resumo:

O paracetamol é um fármaco muito utilizado por suas propriedades analgésicas, sendo encontrado em grande quantidade em resíduos domésticos, farmacêuticos e hospitalares. Uma das possíveis maneiras de remover este composto de efluentes é por adsorção. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar a cinética de adsorção de paracetamol (sal de sulfato de potássio de paracetamol da empresa Sigma-Aldrich) de uma solução aquosa nas temperaturas ambiente (23ºC) nos valores de pH 3, ponto de carga zero do adsorvente e 10.

Será utilizado como adsorvente carvão ativado de casca de coco de dendê, doado por Bahiacarmo Agro Ind., Bahia, Brasil com granulometria entre 80 e 100 mesh, diâmetro médio de 0,180mm. Para isso, o carvão será primeiramente funcionalizado a fim de aumentar a quantidade de grupos superficiais e, por consequência, a remoção do paracetamol.

Introdução

O paracetamol, ou acetaminofeno, tem como nome IUPAC (N–(4 hidroxifenil)acetamida) e é um fármaco com propriedades analgésicas mas sem propriedades anti-inflamatórias clinicamente significativas. Ele é comercializado na forma de cápsulas, comprimidos, gotas, xaropes e injetáveis (KOLPIN et al., 2002). O paracetamol foi inicialmente empregado na medicina em 1893 por VON MERING, O paracetamol é um pó cristalino branco, inodoro e amargo. Ele é solúvel em éter, acetona, pouco solúvel em benzeno e altamente solúvel em água (KUMMER, 2005), apresentando grande estabilidade em solução aquosa em pH 6-7 (CONNORS et al., 1986). mas só se tornou popular a partir de 1949, quando foi reconhecido como principal metabólito ativo tanto da acetanilida quanto da fenacetina.

        O paracetamol é um dos contaminantes mais frequentemente encontrados e em maiores concentrações em diferentes corpos de águas. Vários estudos relatam a sua presença em efluentes de hospitais, estações de tratamento de efluentes, rios e lodos de ETEs (BOUND & VOULVOULIS, 2006). Fármacos, como por exemplo, o paracetamol, provenientes de efluentes industriais e excretados por humanos estão presentes em lençóis freáticos, estações de tratamento de efluentes e águas de abastecimento. Dessa forma faz-se necessário o desenvolvimento de um método eficiente e economicamente viável para a remoção deste contaminante. Sugere-se, para este fim, a adsorção, por ser um processo de remoção vantajoso no quesito eficiência e economia, embora na literatura haja poucos trabalhos que abordam o estudo do processo de adsorção de fármacos em carvão ativado.

Materiais e métodos

As amostras dos carvões ativados estavam na forma de grânulos com dimensões superiores a pretendida. Para se ter um CA com as características que foram exigidas para esse estudo foi necessário um tratamento prévio, passando por meio dos processo de moagem, peneiramento e, posteriormente, lavagem e secagem. Os carvões ativados foram moídos e peneirados, utilizando a fração entre 80 e 100 mesh, tendo, portanto, um diâmetro médio de 0,180 mm.

        Para este procedimento 20 mL de soluções de paracetamol foram adicionados em frascos contendo 10 mg de carvão ativado previamente pesados. Os valores de pH foram ajustados em pH iguais a 3 e 10, e pH real, e a concentração de 50 ppm para paracetamol pode ser lida diretamente no espectrofotômetro. Os tempos de contato foram variados até que contemple o tempo de equilíbrio. Os resultados experimentais foram ajustados a modelos cinéticos

        

Resultados e Discussão

Na Figura 1, o processo de adsorção do paracetamol por meio do carvão, DA nota-se que em 4 horas o sistema se encontra em equilíbrio, pois não há uma variação significativa da concentração a partir desse tempo. Verifica-se que os pH iguais 3 e real, em que a forma neutra do paracetamol é dominante (pH <pKa), a remoção é maior para amostras investigadas com funcionalização em HNO3. De fato, as amostras de carvões ativados não eliminam todas as moléculas de paracetamol em solução, mas nota-se que após 4 h a concentração restante é baixa.

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Figura 1. Tempo de equilíbrio do paracetamol para o carvão, DA, em diferentes pH

Na Figura 2 são construídos os gráficos de Qt x t, ajustados a modelagens não lineares para DA com variação do pH. 

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Carvão DA em pH=3	Carvão DA em pH real	Carvão DA em pH=10

Figura 2. Cinética de adsorção do paracetamol em carvão ativado com funcionalização em HNO3 a 23 0C, em diferentes valores de pH (─ pseudo-primeira ordem, ─ pseudo-segunda ordem, ■ experimental)

Conclusões 

A partir da Figura 1 é possível detectar valores de adsorção no tempo de equilíbrio entre pH igual a 3, para DA é de 75%.  Em pH real os valores de remoção no tempo de equilíbrio são similares aos pH igual a 3. Para pH igual a 10, há uma diminuição na remoção do fármaco em relação aos pH investigados, para o carvão DA, o valor encontrado no tempo de equilíbrio é de  47%.