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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30980| Título: | Microesferas do biossorvente quitosana: obtenção e aplicabilidade na remoção de 17βestradiol em meio aquoso |
| Título(s) alternativo(s): | Microspheresof chitosan biossorvet: obtationand applicability for removal of 17βestradiol in aqueous medium |
| Autor(es): | Kruger, Evelyn |
| Orientador(es): | Romero, Rafaelle Bonzanini |
| Palavras-chave: | Biopolímeros Adsorção Toxicologia ambiental Poluentes Biopolymers Adsorption Environmental toxicology Pollutants |
| Data do documento: | 23-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | KRUGER, Evelyn. Microesferas do biossorvente quitosana: obtenção e aplicabilidade na remoção de 17-β-estradiol em meio aquoso. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2022. |
| Resumo: | A presença de poluentes emergentes em recursos hídricos representa uma séria ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. Nos últimos anos, o aumento do consumo de medicamentos tem tornado as substâncias que os constituem como os principais contaminantes de águas residuais. Entre essas substâncias, o 17-β-estradiol vem sendo estudado por ser um poluente emergente que em pequenas concentrações, na escala de micro e nanogramas por litro, pode causar alterações fisiológicas tanto em seres humanos quanto em animais, principalmente aqueles que vivem em ambiente aquático. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção e aplicabilidade de microesferas do biossorvente quitosana na remoção de 17-β-estradiol em meio aquoso. Asmicroesferas de quitosana foram obtidas utilizando o método de coagulação alcalina e modificadas com glutaraldeído. Os biossorventes foram caracterizados por Microscopia Óptica (MO), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e foram realizados estudos de cinética de adsorção e equilíbrio. Nesse sentido, para a cinética, foram ajustados os modelos pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, enquanto que para equilíbrio foram ajustados às isotermas de Langmuir e Freundlich. A partir das imagens de MO foi possível observar a presença de microesferas, sem a formação de agregados, com diâmetro médio de 894,8 ± 65,4 μm para as microesferas de quitosana desidratadas. Os resultados de FTIR indicaram existência de grupos funcionais C=O (amida) e a ligação imina (C=N), confirmando a modificação da quitosana com glutaraldeído. Quanto à adsorção, as microesferas de quitosana desidratadas foram capazes de remover 98% do 17-β-estradiol, para o equilíbrio ajustou-se o modelo de Langmuir (R²adj= 0,946; qmax= 242,0 mg g1), sugerindo que a adsorção pode ser reversível e confirmando a possibilidade de regeneração do adsorvente. As microesferas de quitosana, enquanto sistema para remoção de poluentes presentes no meio aquoso, mostraram-se como um bom adsorvente em relação ao hormônio 17-β-estradiol. Porém, do ponto de vista da ciência básica, concluímos que outros parâmetros devem ser analisados com o intuito de conhecer melhor o sistema, assim como o mecanismo de ação do mesmo. Do ponto de vista da ciência aplicada, os resultados ora apresentados indicam que o sistema estudado possui potencial de uso para situações reais, nos quais poluentes do tipo hormônios, com estrutura semelhante ao estradiol, sejam contaminantes de recursos hídricos. Ambas as perspectivas apontam para possibilidades da continuação deste trabalho. |
| Abstract: | The presence of emerging pollutants in water resources represents a serious threat to the environment and human health. In recent years, the increase in drug consumption has made the substances that constitute them the main contaminants of wastewater. Among these substances, 17-β-estradiol has been studied because it is an emerging pollutant that in small concentrations, on the scale of micro and nanograms per liter, can cause physiological changes in both humans and animals, especially those that live in an environment aquatic. The present work aimed to study the obtainment and applicability of chitosan biosorbent microspheres in the removal of 17-β-estradiol in aqueous medium. Chitosan microspheres were obtained using the alkaline coagulation method and modified with glutaraldehyde. The biosorbents were characterized by Optical Microscopy (OM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and adsorption kinetics and equilibrium studies were performed. In this sense, for the kinetics, the pseudofirst order and pseudosecond order models were adjusted, while for equilibrium, the Langmuir and Freundlich isotherms were adjusted. From the OM images, it was possible to observe the presence of microspheres, without the formation of aggregates, with a mean diameter of 894.8 ± 65.4 μm for the dehydrated chitosan microspheres. The FTIR results indicated the existence of functional groups C=O (amide) and the imine bond (C=N), confirming the modification of chitosan with glutaraldehyde. As for adsorption, dehydrated chitosan microspheres were able to remove 98% of 17-βestradiol, for equilibrium the Langmuir model was adjusted (R²adj= 0.946; qmax= 242.0 mg g1), suggesting that the adsorption can be reversible and confirming the possibility of regeneration of the adsorbent. Chitosan microspheres, as a system for removing pollutants present in the aqueousmedium, proved to be a good adsorbent in relation to the hormone 17-β-estradiol. However, from the point of view of basic science, we conclude that other parameters must be analyzed in order to better understand the system, as well as its mechanism of action. From the point of view of applied science, the results presented here indicate that the studied system has potential for use in real situations, in which hormonelike pollutants, with structure similar to estradiol, are contaminants of water resources. Both perspectives point to possibilities for the continuation of this work. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30980 |
| Aparece nas coleções: | CM - Licenciatura em Química |
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