Remoção de Carbamazepina em soluções aquosas por adsorção em carvão ativado em pó e avaliação da toxicidade crônica

Abstract

A substância carbamazepina (CBZ) é um fármaco utilizado em casos de crises de epilepsia, apresenta recalcitrância nos processos biológicos e causa efeito tóxico em organismos aquáticos. Neste estudo, a adsorção de CBZ da solução aquosa com carvão ativado em pó (CAP) foi avaliada utilizando dois carvões de matrizes diferentes (betuminosa -CAP B e vegetal -CAP V). A caraterização dos CAPs foi avaliada por área superficial BET (Brunauer, Emmet e Teller) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os fenômenos de adsorção foram avaliados por modelos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens e isotermas de adsorção nos modelos de Langmuir e Freundlich. Foi realizada uma investigação de toxicidade crônica utilizando o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia e a microalga Chlorella vulgaris. O CAP B apresenta área superficial BET de 958,16 m 2 g -1 e o CAP V, 726,68 m 2 g -1 . O modelo de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor aos dados experimentais e os resultados experimentais das isotermas se ajustaram ao modelo de Freundlich para ambos carvões avaliados. A adsorção em CAP pode ser uma alternativa eficiente para remoção de toxicidade crônica, atingindo concentração menor que 1,56 µg CBZ L -1 .Palavras-Chave: recalcitrância, cinética de adsorção, isoterma de adsorção, ecotoxicidade, Ceriodaphnia dubia.ABSTRACT Carbamazepine (CBZ) is a drug used in seizures, recalcitrant in biological processes and has a toxic effect in aquatic organisms. In this study, the adsorption of CBZ from aqueous solution onto powdered activated carbon (PAC) was evaluated using two carbon from the matrices (bituminous -PAC B and vegetal -PAC V -carbons).The characterization of the PACs was evaluated by BET surface area (Brunauer, Emmet and Teller) and scanning electron microscopy (SEM). Adsorption phenomena were evaluated by pseudo-first and second order kinetic models and adsorption isotherms by Langmuir and Freundlich models. The chronic toxicity was measured with the microcrustacean Ceriodaphnia dubia and the microalgae Chlorella vulgaris. The results of the characterization of the PAC showed that the CAP B has a BET surface area of 958.16 m 2 g -1 and the CAP V 726.68 m 2 g -1 . The pseudo-second order model and Freundlich model were better adjusted for the experimental data for both PACs. Activated carbon adsorption may be an efficient alternative for chronic toxicity removal, reaching a concentration less than 1.56 µg CBZ L -1 .