Utilização da cinza de casca de arroz como adsorvente na remoção de paracetamol

Abstract

Os fármacos, no que diz respeito ao meio ambiente, fazem parte de um grupo conhecido como contaminantes emergentes. Esses possuem alto potencial de bioacumulação, sendo disseminados no meio ambiente e interferindo no abastecimento de água potável. Sendo assim, apresentam risco potencial aos ecossistemas ambientais e à saúde humana. A ineficiência dos tratamentos de efluentes convencionais na remoção desses poluentes, faz com que sejam buscados métodos alternativos para a eliminação dos mesmos. Neste contexto, a adsorção apresenta-se como uma técnica interessante, econômica, de fácil execução e eficiente. O paracetamol é um dos medicamentos analgésicos-antipiréticos mais utilizados no mundo e, assim como outros fármacos no Brasil, pode ser consumido sem prescrição médica, sendo um incentivo à automedicação e acúmulo nas residências. Estudos apontam sua presença em diversos corpos hídricos. O carvão ativado é o principal adsorvente utilizado no processo de adsorção, uma vez que possui elevada área superficial, favorecendo a interação adsorvato-adsorvente, porém possui um custo elevado. Sendo assim, materiais alternativos vêm sendo estudados, com intuito de viabilizar a técnica. Neste contexto, o objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a capacidade de adsorção da cinza da casca de arroz na remoção de paracetamol em soluções aquosas. Os experimentos em batelada investigaram os efeitos do pH do meio, do tempo de contato e da concentração de adsorvente, a fim de encontrar as condições ótimas de operação. Além disso, utilizou-se os modelos de pseudoprimeira e pseudosegunda ordem para descrever a cinética de adsorção. E ainda, os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson foram utilizados para o estudo do equilíbrio da adsorção. Os resultados obtidos mostraram uma pequena diferença no teor de remoção do fármaco nos meios ácido e básico, por isso, optou-se por utilizar o pH natural da solução. A massa de adsorvente ótima foi de 1,3 g em 100 mL de solução e o tempo de contato entre as fases de 30 minutos. Com isso, foi possível obter 93,1% de remoção. O modelo cinético que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de pseudosegunda ordem (R2 = 0,9996), com os parâmetros q2 de 2,186 mg.g−1 e k2 igual a 0,642 g.mg−1.min−1. No estudo de equilíbrio, o modelo de Redlich-Peterson ajustou-se satisfatoriamente aos dados, com um coeficiente de determinação (R2) de 0,9849 e parâmetros n, KR e aR iguais a 0,750, 1,306 L.g−1 e 2,411 L.mg−1, respectivamente. A partir dos resultados encontrados, conclui-se que o processo de adsorção utilizando cinza de casca de arroz é eficiente na remoção de paracetamol de soluções aquosas e ao mesmo tempo, o estudo contribui para o avanço das pesquisas relacionadas ao tratamento de efluentes contaminados com paracetamol. Além disso, possibilita a utilização de um resíduo gerado em abundância no Rio Grande do Sul.