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Título: Estudos de adsorção do hormônio 17β-estradiol em biossorventes oriundos de casca de soja
Título(s) alternativo(s): Adsorption studies of the 17β-estradiol hormone on biosorbents derived from soybean husk
Autor(es): Machado, Isaac Felipe
Orientador(es): Romero, Rafaelle Bonzanini
Palavras-chave: Poluentes
Adsorção
Resíduos orgânicos
Análise espectral
Microscopia
Pollutants
Adsorption
Organic wastes
Spectrum analysis
Microscopy
Data do documento: 20-Jun-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Citação: MACHADO, Isaac Felipe. Estudos de adsorção do hormônio 17β-estradiol em biossorventes oriundos de casca de soja. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023.
Resumo: Um grande número de produtos químicos tem sido identificado como desreguladores endócrinos, e os seres humanos podem ser expostos a eles tanto por meio de suas ocupações quanto pela exposição alimentar e ambiental (água, solo e ar). Os produtos químicos desreguladores endócrinos são compostos que alteram o funcionamento normal do sistema endócrino tanto em seres humanos quanto na vida selvagem, mesmo em concentrações reduzidas. Diante disso, faz-se necessário o desenvolvimento de novos métodos para a remoção direta desses contaminantes a partir de sua fonte. O objetivo do presente trabalho foi obter e aplicar adsorventes oriundos de matéria orgânica (casca de soja) para remoção de 17β-estradiol em solução aquosa. 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 da microscopia ótica foi possível observar o diâmetro médio das amostras obtidas juntamente com sua morfologia. Os resultados de FTIR indicaram existência de grupos funcionais que confirmam as respectivas modificações da casca de soja. Quanto à adsorção, a casca de soja carbonizada foi capaz de remover 44,11% do 17β-estradiol, para o equilíbrio ajustou se o modelo de Freundlich (R²adj = 0,976), sugerindo que a adsorção pode ser em multicamadas. A casca de soja, enquanto sistema para remoção de poluentes presentes no meio aquoso, mostra-se promissora mediante a modificações em relação ao hormônio 17β-estradiol. A partir de uma perspectiva científica fundamental, é necessário investigar outros parâmetros para obter um melhor entendimento do sistema e do seu mecanismo de ação. Sob a ótica da ciência aplicada, os resultados obtidos sugerem que o sistema em estudo possui potencial para ser aplicado em situações reais, especialmente em casos de contaminação de recursos hídricos por poluentes do tipo hormônios, com estrutura similar ao estradiol. Essas duas perspectivas indicam a viabilidade de dar continuidade a esse trabalho.
Abstract: A large number of chemicals have been identified as endocrine disruptors, and humans can be exposed to them through occupational, dietary, and environmental sources (water, soil, and air). Endocrine disruptors are compounds that alter the normal functioning of the endocrine system in both humans and wildlife, even at low concentrations. Therefore, there is a need to develop new methods for the direct removal of these contaminants at their source. The objective of this study was to obtain and apply adsorbents derived from soybean husk (biosorbents) for the removal of 17β-estradiol in aqueous solution. The biosorbents were characterized using Optical Microscopy (OM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and adsorption kinetics and equilibrium studies were conducted. Pseudo first-order and pseudo second-order models were used for kinetics, while Langmuir and Freundlich isotherms were fitted for equilibrium. OM analysis provided information on the average diameter and morphology of the obtained samples. FTIR results confirmed the presence of functional groups, indicating modifications in the soybean husk structure. Regarding adsorption, carbonized soybean husk was able to remove 44.11% of 17β-estradiol, and the Freundlich model (R²adj = 0.976) was found to fit the equilibrium data, suggesting the possibility of multilayer adsorption. Soybean husk, as a system for removing pollutants from aqueous environments, shows promise as an adsorbent for the removal of 17β-estradiol. From a fundamental scientific perspective, further investigation of other parameters is necessary to gain a better understanding of the system and its mechanism of action. From an applied science perspective, the results suggest that the studied system has the potential to be applied in real-world scenarios, particularly in cases of water contamination by hormone-like pollutants, similar in structure to estradiol. Both perspectives indicate the viability of continuing this work.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31959
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