Aplicação de argilas e biossorventes na remoção da cafeína por adsorção

Abstract

Fármacos e produtos de cuidados pessoais compõem uma das categorias de poluentes emergentes com maior ocorrência. Várias pesquisas já indicam os efeitos negativos da acumulação desses compostos em diferentes ecossistemas. Devido ao tratamento convencional não ser eficiente na remoção desses poluentes, tecnologias de remoção como a adsorção são candidatas devido a sua comprovada eficiência. O carvão ativado é o adsorvente mais comum utilizado, mas apresenta problemas de viabilidade em projetos devido a seu alto culto. Este trabalho tem como objetivo o estudo da remoção da cafeína em solução aquosa através de adsorção em adsorventes de baixo custo (argilas e biossorventes). Foram realizados ensaios para a determinação do melhor sólido sorvente, para a verificação da influência do pH, da concentração de sólido sorvente e do tempo de contato. Os resultados obtidos demonstram que a cinética da adsorção na laponita no pH 4 e concentração de sólido sorvente 5 g.L-1 é muito rápida, com remoção superior a 90% em um minuto de tempo de contato, com um tempo de equilíbrio de 20 minutos. Estudos de equilíbrio foram realizados para a determinação dos parâmetros termodinâmicos com as condições de processo otimizadas nos ensaios anteriores. Foram testados modelos de isotermas de dois e três parâmetros em três temperaturas. Os modelos de três parâmetros de Redlich-Peterson e Sips foram representativos dos dados experimentais. Nos cálculos termodinâmicos, foi inferido que o processo ocorre espontaneamente em qualquer temperatura, é exotérmico e regido pela fisissorção. A caracterização do melhor sólido sorvente também foi realizada antes e após a adsorção.