Caracterización de la adsorción de productos farmacéuticos en sistemas acuosos utilizando carbón activado

FLORENCIA ONAGA MEDINA; MARÍA B. AGUIAR; MARCELO AVENA; MARÍA E. PAROLO

Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

AAIFQ

Entre los contaminantes emergentes (CEs), el diclofenac (DIC) y la cafeína (CF) se encuentran dentro de los diez fármacos de mayor distribución en ambientes acuáticos debido a su gran nivel de consumo y su bajo porcentaje de eliminación en plantas de tratamiento de aguas residuales. Los carbones activados (CA) son adsorbentes ampliamente usados para la remoción de contaminantes debido a su hidrofobicidad, funcionalidad, estructura de poros y elevada área superficial 1. En la literatura se reporta la remoción de diversos contaminantes mediante el uso de CA; sin embargo, no existe suficiente información respecto de la optimización de las condiciones experimentales para la remoción de CEs y sobre estudios de coadsorción de fármacos. El presente trabajo se propone evaluar las condiciones experimentales más adecuadas para la remoción de CF y DIC de matrices acuosas empleando CA como adsorbente. El CA utilizado fue previamente caracterizado por espectroscopía IR, potencial Z, DRX, SEM. Se observan las bandas de absorción IR correspondientes a grupos oxigenados: C-O (1190 cm -1 ), C=O (1707-1541 cm -1 ) y ?OH (3404 cm -1 ), siendo el punto isoeléctrico de CA 3,6. El diagrama de DRX sugiere una estructura amorfa característica de los CA con dimensiones microcristalinas de 1,13 nm (002) y 0,85 nm (010) y morfología granular con canales distribuidos irregularmente observada por SEM. Entre los efectos analizados, el pH afecta la adsorción de los fármacos. Disminuyendo la adsorción del DIC a partir de pH5 por repulsión electrostática y aumentando para CF (a partir de pH8) debido a la formación de puentes de hidrógeno con los grupos deprotonados del CA [2]. Las isotermas de adsorción de Langmuir evidencian una mayor capacidad de adsorción para DIC (325,76 mg/g) respecto de CF (103,12 mg/g) y no se observa competencia entre el DIC y CA por los sitios de adsorción del CA para los dos pH analizados (pH 5 y 7). A partir de los resultados obtenidos se proponen las condiciones experimentales que permiten remover eficientemente (más del 90%) fármacos antiinflamatorios no esteroideos y alcaloides del grupo de las xantinas.