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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13261| Título: | Estudo da sorção do antibiótico ciprofloxacina em partículas de magnetita modificada com sílica e surfactante CTAB |
| Título(s) alternativo(s): | Antibiotic Ciprofloxacin sorption study into magnetite particles modified with silica and CTAB surfactant |
| Autor(es): | Ghoche, Omar Mohamad Abou |
| Orientador(es): | Costa Junior, Ismael Laurindo |
| Palavras-chave: | Adsorção Ciprofloxacina Magnetita Adsorption Ciprofloxacin Magnetite |
| Data do documento: | 27-Nov-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | GHOCHE, Omar Mohamad Abou. Estudo da sorção do antibiótico Ciprofloxacina em partículas de magnetita modificada com sílica e surfactante CTAB. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2018. |
| Resumo: | A ocorrência de microcontaminantes emergentes tem sido observada em diversos compartimentos ambientais, em decorrência das atividades antropogênicas. Substâncias farmacêuticas, como os antimicrobianos residuais, apresentam riscos em potencial sobre a saúde humana e dos ecossistemas. Nesse contexto, o desenvolvimento de técnicas de tratamento capazes de contribuir para a mitigação desses novos poluentes são imprescindíveis. Nesta pesquisa, realizou-se o estudo da sorção do antibiótico Ciprofloxacina (CIP - C17H18FN3O3) no sólido magnético adsorvente Fe3O4@SiO2/CTAB (Óxido de ferro core@shell sílica e CTAB) por meio de ensaios cinéticos e isotérmicos de adsorção e testes de dessorção (com intuito de avaliar reutilização). Nos ensaios foram investigados três parâmetros considerados influenciadores para o processo: pH da solução, concentração inicial da CIP (em mg.L-1) e massa de adsorvente (em gramas). Aplicaram-se as ferramentas estatísticas de Delineamento Experimental (DoE – Design of Experiments) do tipo Fatorial Completo 23 e Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para determinação das condições ótimas do ensaio. As condições ideais verificadas foram pH igual a 4,0, concentração Ci CIP igual a 20 mg.L-1 e massa de adsorvente igual a 0,02 g. A pesquisa mostrou-se relevante ao abordar a problemática da contaminação das águas e do solo pela presença de microquantidades de Ciprofloxacina. Além disso, apontou dados promissores quanto ao desenvolvimento de uma nova técnica para a remoção da CIP em amostras de água. O material adsorvente foi capaz de remover cerca de 90% da concentração inicial de CIP. O equilíbrio do processo se mostrou rápido, seguindo cinética de pseudo-segunda ordem, com 47% de remoção ao primeiro minuto de contato e uma constante de velocidade de 0,092 mg.g-1.min-1. Os dados da isoterma de adsorção foram ajustados com os modelos de Langmuir e Freundlich, mas, apesar do último se ajustar melhor, ambos apresentaram R2 < 0,99. O perfil gráfico dos dados experimentais indicam uma adsorção favorável. A eficiência adsorvativa máxima (qmáx) é de aproximadamente 25,25 mg de CIP por grama de adsorvente. A dessorção da CIP obteve resposta positiva quando utilizado o álcool etílico absoluto como solvente, possibilitando reutilizar o material adsorvente por até 6 ciclos (adsorção – dessorção – re-adsorção). |
| Abstract: | The occurrence of emerging microcontaminants has been observed in several environmental compartments as result of anthropogenic activities. Pharmaceutical substances, such as residual antimicrobials, represent potential risks to human and ecosystems health. In the context, the development of treatment techniques capable of contributing to the mitigation of these new pollutants are essential. In this research, sorption study of antibiotic Ciprofloxacin (CIP - C17H18FN3O3) into magnetic adsorbent of Fe3O4@SiO2/CTAB (Iron oxide core@shell silica and CTAB) by kinetic and isothermal adsorption essays and desorption tests (with the purpose to evaluate reuse) were performed. In the tests, three parameters considered influential to the reaction were investigated: solution pH, CIP initial concentration (in mg.L-1) and adsorbent mass (in grams). Design of Experiments (DoE) statistical tools of Full Factorial 23 and Central Composite Design (CCD) were applied to determine the optimum conditions that would induce to best results. Optimization indicated that the ideal conditions for the process would be pH equal to 4, CIP Ci concentration equal to 20 mg.L-1 and adsorbent mass equal to 0.02 grams. The research was relevant to approach the problematic of waters and soil contamination by presence of micro-quantities of Ciprofloxacin, in addition, pointed out promising data regarding the development of a new technique for the removal of CIP from water samples. The adsorbent material was able to remove about 90% of CIP initial concentration. The reaction equilibrium was relatively fast, following pseudo-second order kinetics, with 47% removal at the first minute of contact in a constant rate of 0.092 mg.g-1.min-1. The adsorption isotherm data were adjusted in Langmuir’s and Freundlich models, but, although the latter adjusted better, both presented R2 < 0.99. The graphical profile for the experimental data indicates adsorption to be favorable. The maximum adsorptive efficiency (qmax) is approximately 25.25 mg of CIP per gram of adsorbent. Positive response was also obtained for CIP desorption when absolute ethyl alcohol was used as solvent, allowing the adsorbent material to be reused for up to 6 cycles (adsorption – desorption – re-adsorption). |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13261 |
| Aparece nas coleções: | MD - Licenciatura em Química |
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