Investigando fenômenos de sorção de micropoluentes de interesse emergente em fase aquosa por carbonos ativados

Abstract

Este trabalho buscou compreender fatores físicos e químicos que influenciam a remoção de micropoluentes de interesse emergentes (MPE) em estações de tratamento de águas, a partir da avaliação da eficiência de carbonos ativados e um carvão antracitoso no processo de adsorção. Os adsorventes foram caracterizados e isotermas de adsorção de sulfametoxazol (SMX), sulfapiridina (SPR), cafeína (CAF), bisfenol A (BPA), triclosan (TCS), fenacetina (FEN) e paracetamol (PCT) foram construídas conforme a norma ASTM D3860. Os dados empíricos foram ajustados pelos modelos não-lineares de Freundlich, Langmuir, Temkin e Dubinin–Radushkevich de modo a obter informações adicionais sobre o processo. A concentração dos analitos pós-adsorção foi estimada por espectrofotometria de absorção molecular no UV-Vis e pelos níveis remanescentes de nitrogênio total e carbono orgânico total em equipamento de combustão catalítica a alta temperatura acoplada à detecção em infravermelho não-dispersivo. Para os dois carbonos ativados avaliados, as capacidades adsortivas seguiram, de um modo geral, a ordem de TCS≅SMX>SPR>FEN>BPA>CAF>PCT em meio aquoso. A capacidade adsortiva do carvão antracitoso, estimada apenas graficamente, apresentou tendência parecida, embora tenha se mostrado cerca de 200 vezes menos eficiente na adsorção de MPE em comparação aos carbonos ativados, o que está de acordo com sua usual aplicação como material filtrante em ETAs. Os mecanismos de interação MPE-adsorvente foram discutidos em termos dos resultados obtidos via diferentes modelos de adsorção, propriedades físicoquímicas dos MPE e adsorventes, interações eletrostáticas e interações π- π.