Publicação

Remoção de produtos farmacêuticos da água utilizando cascas de carvalho

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Os produtos farmacêuticos são um dos pilares fundamentais na estratégia terapêutica de numerosas doenças, com efeitos positivos em termos de longevidade, qualidade de vida e melhoria do estado de saúde das pessoas. Contudo, o reconhecimento dos potenciais benefícios dos produtos farmacêuticos tem contribuído para uma utilização abusiva e irracional dos mesmos pelas sociedades modernas, sendo anualmente consumidos a nível mundial, em particular nos países mais desenvolvidos, uma grande quantidade de compostos farmacêuticos de diferentes classes terapêuticas. Como consequência da imensa quantidade produzida e libertada por toda a sociedade têm levado a que o meio ambiente esteja exposto continuamente à sua presença. Com efeito, nas últimas décadas vários estudos realizados detetaram a presença de numerosos fármacos no ambiente, em concentrações que variam entre g L-1 e ng L-1, nomeadamente nos sistemas aquáticos e nos solos, o que levanta grandes preocupações devido ao impacto destes no ambiente e na saúde humana. Neste trabalho, o principal objetivo foi desenvolver uma metodologia capaz de reduzir a descarga destes poluentes para o meio hídrico. O processo apresentado é a bioadsorção utilizando cascas de Carvalho-Português, um subproduto natural, barato e abundante, resultante da indústria de processamento da madeira. A caracterização deste adsorvente a nível químico revelou a presença de grupos funcionais (grupos carbonilo e hidroxilo) à superfície que conferem a este material afinidade química relativamente aos contaminantes em estudo. Os resultados obtidos mostraram que a taxa de remoção varia significativamente em função do fármaco estudado e do tamanho da partícula do adsorvente. A capacidade de adsorção das cascas foi avaliada para a remoção de três fármacos, Carbamazepina, Cafeína e Paracetamol, a partir de soluções aquosas. Avaliou-se a capacidade de adsorção para soluções individuais e para misturas binárias e ternárias dos fármacos em estudo. No caso da Cafeína a percentagem de remoção máxima alcançada foi de 88% para o bioadsorvente grão fino e de cerca de 75% para o bioadsorvente grão grosso. Para o paracetamol as taxas de remoção alcançadas foram de 70% e 41%, para os bioadsorventes de grão fino e grão grosso, respetivamente. A carbamazepina, apresentou as percentagens de remoção mais elevadas, 98% para grão fino e 92% para grão grosso. No caso das misturas binárias e ternárias os resultados obtidos mostraram que as eficiências de remoção dos fármacos não são afetadas pela presença dos outros fármacos, alcançando-se percentagens de remoção semelhantes às obtidas para as soluções individuais, exceto para o paracetamol. No caso da mistura ternária, a presença dos outros fármacos afeta a adsorção do paracetamol baixando para metade a respetiva percentagem de remoção. Dos dois modelos matemáticos aplicados, as isotérmicas de adsorção de Langmuir e de Freundlich, verificou-se que foi o modelo de Freundlich o que melhor descreve os sistemas estudados. Os parâmetros obtidos a partir deste modelo corroboraram os resultados obtidos nos ensaios de adsorção, confirmando que as constantes de adsorção dos fármacos seguem a seguinte ordem: Carbamazepina> Cafeína> Paracetamol. Considerando as percentagens de remoção obtidas nos ensaios efetuados, pode-se considerar que a casca de carvalho por ser um bioadsorvente promissor para o tratamento de águas contaminadas com Carbamazepina, Cafeína e Paracetamol.
Autores principais:	Magalhães, Mauro Filipe Machado Costa de
Assunto:	Produtos farmacêuticos Cafeína Carbamazepina Paracetamol Quercus faginea Bioadsorção Casca Carvalho-Português
Ano:	2017
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Idioma:	português
Origem:	Repositório da UTAD

Descrição
Resumo:	Os produtos farmacêuticos são um dos pilares fundamentais na estratégia terapêutica de numerosas doenças, com efeitos positivos em termos de longevidade, qualidade de vida e melhoria do estado de saúde das pessoas. Contudo, o reconhecimento dos potenciais benefícios dos produtos farmacêuticos tem contribuído para uma utilização abusiva e irracional dos mesmos pelas sociedades modernas, sendo anualmente consumidos a nível mundial, em particular nos países mais desenvolvidos, uma grande quantidade de compostos farmacêuticos de diferentes classes terapêuticas. Como consequência da imensa quantidade produzida e libertada por toda a sociedade têm levado a que o meio ambiente esteja exposto continuamente à sua presença. Com efeito, nas últimas décadas vários estudos realizados detetaram a presença de numerosos fármacos no ambiente, em concentrações que variam entre g L-1 e ng L-1, nomeadamente nos sistemas aquáticos e nos solos, o que levanta grandes preocupações devido ao impacto destes no ambiente e na saúde humana. Neste trabalho, o principal objetivo foi desenvolver uma metodologia capaz de reduzir a descarga destes poluentes para o meio hídrico. O processo apresentado é a bioadsorção utilizando cascas de Carvalho-Português, um subproduto natural, barato e abundante, resultante da indústria de processamento da madeira. A caracterização deste adsorvente a nível químico revelou a presença de grupos funcionais (grupos carbonilo e hidroxilo) à superfície que conferem a este material afinidade química relativamente aos contaminantes em estudo. Os resultados obtidos mostraram que a taxa de remoção varia significativamente em função do fármaco estudado e do tamanho da partícula do adsorvente. A capacidade de adsorção das cascas foi avaliada para a remoção de três fármacos, Carbamazepina, Cafeína e Paracetamol, a partir de soluções aquosas. Avaliou-se a capacidade de adsorção para soluções individuais e para misturas binárias e ternárias dos fármacos em estudo. No caso da Cafeína a percentagem de remoção máxima alcançada foi de 88% para o bioadsorvente grão fino e de cerca de 75% para o bioadsorvente grão grosso. Para o paracetamol as taxas de remoção alcançadas foram de 70% e 41%, para os bioadsorventes de grão fino e grão grosso, respetivamente. A carbamazepina, apresentou as percentagens de remoção mais elevadas, 98% para grão fino e 92% para grão grosso. No caso das misturas binárias e ternárias os resultados obtidos mostraram que as eficiências de remoção dos fármacos não são afetadas pela presença dos outros fármacos, alcançando-se percentagens de remoção semelhantes às obtidas para as soluções individuais, exceto para o paracetamol. No caso da mistura ternária, a presença dos outros fármacos afeta a adsorção do paracetamol baixando para metade a respetiva percentagem de remoção. Dos dois modelos matemáticos aplicados, as isotérmicas de adsorção de Langmuir e de Freundlich, verificou-se que foi o modelo de Freundlich o que melhor descreve os sistemas estudados. Os parâmetros obtidos a partir deste modelo corroboraram os resultados obtidos nos ensaios de adsorção, confirmando que as constantes de adsorção dos fármacos seguem a seguinte ordem: Carbamazepina> Cafeína> Paracetamol. Considerando as percentagens de remoção obtidas nos ensaios efetuados, pode-se considerar que a casca de carvalho por ser um bioadsorvente promissor para o tratamento de águas contaminadas com Carbamazepina, Cafeína e Paracetamol.