Estudo da adsorção do antibiótico sulfanilamida em esmectita modificada com Na

Abstract

O descarte indiscriminado de produtos farmacêuticos, do tipo antibiótico, como a sulfanilamida (SAA) podem se converter em contaminantes no ambiente modificando a qualidade das águas. Os métodos convencionais de remoção de contaminantes possuem elevado custo e apresentam uma reduzida eficiência pelos métodos das estações de tratamento. A adsorção mostra-se eficaz para remoção de poluentes, de fácil operação e minimiza a quantidade de substâncias tóxicas nos efluentes. O uso de materiais adsorventes acessíveis e de baixo custo vem se tornado cada vez mais promissor para a adsorção de compostos orgânicos. O potencial da argila do tipo esmectita foi investigado na adsorção de sulfanilamida em soluções aquosas através de análises em bateladas utilizando modificações físicas e químicas na argila a fim de aumentar a capacidade de remoção. Foram aplicados na argila in natura, tratamento térmico, lavagem em água ultrapura, tratamento com ácido HCl e tratamento com sal NaCl. A quantificação da sulfa foi realizada por espectrometria UV-visível e a caracterização dos adsorventes foi feita através de técnicas de caracterização. As melhores condições para a adsorção que apresentaram melhores capacidades de remoção da SAA foram nas soluções de SAA em pH 4 com a argila tratada a 200°C, se ajustando para um processo de cinética de pseudo-primeira ordem, e em pH 8 com a argila tratada com NaCl, se ajustando a uma cinética de pseudo-segunda ordem e sendo esta última a condição ótima de processo. O equilíbrio de adsorção para a condição ótima de trabalho foi investigado e descrito pela isoterma de Langmuir, a partir do método não linear. A quantidade máxima de SAA adsorvida pela argila foi próxima do valor experimental (Qe em 79,79 mg g-1 para temperatura de processo de 55°C). Desta forma, temperatura do processo tem grande influência na remoção da SAA pela argila e o processo de adsorção caracterizou-se como espontâneo para todas as temperaturas estudadas. A difração de raios-X permitiu identificar as fases cristalinas características da esmectita, com mudanças estruturais de acordo com os tratamentos aplicados, incluindo a variação da distância entre lamelas devido a intercalação do íon sódio. A análise elementar, realizada por EDS, mostrou a presença de silício, oxigênio, potássio e alumínio como os principais elementos da estrutura da argila, os quais são característicos da esmectita. O adsorvente apresentou morfologia com alta porosidade e o sódio foi identificado somente na argila modificada com Na. A argila modificada por sódio possui potencial para ser utilizada como adsorvente alternativo de baixo custo para tratamento de efluente e águas contendo o contaminante emergente da sulfanilamida.