Aplicação de polímero molecularmente impresso e zeólita beta na remoção do sulfentrazone em água

Abstract

O uso dos herbicidas é essencial para o controle químico das plantas daninhas, reduzindo a competição com as culturas, melhorando a produtividade e o manejo agrícola. O sulfentrazone é um herbicida pré-emergente largamente utilizado em grandes culturas como a soja e a canade-açúcar, mas o uso extensivo e incorreto tem ocasionado a contaminação do solo e de águas superficiais, representando um risco ao meio ambiente e à saúde humana. Visando desenvolver tecnologias para mitigar esse problema, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a eficácia dos polímeros molecularmente impressos (MIP) e da zeólita beta na adsorção do herbicida sulfentrazone em meio aquoso. Os adsorventes utilizados foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, área específica pelo método BET, análise termogravimétrica e pHpcz. Foram realizados estudo cinético, de equilíbrio de adsorção e dessorção, adsorção com variação de pH inicial e adsorção em diferentes matrizes de água, regeneração, reúso e seletividade, especificamente para o MIP. O estudo cinético apresentou tempo de equilíbrio de 120 minutos para o MIP e 240 minutos para a zeólita beta, com adsorção de 322,46 e 913,56 μg∙g-1, o que representa 73 e 98%, e com dessorção de 21,4 e 3,7%, para MIP e a zeólita beta, respectivamente, com concentração do herbicida de 130 μg∙L-1. As capacidades máximas de adsorção obtidas foram de 1778,82 e 2111,60 μg∙g-1 para o MIP e a zeólita, respectivamente. O modelo cinético que melhor se ajustou foi o de pseudo-segunda ordem, enquanto a isoterma de adsorção que melhor descreveu o equilíbrio de adsorção para o sulfentrazone em relação ao MIP foi o modelo de Langmuir, e para a zeólita beta foi o modelo de Freundlich. A adsorção em diferentes pH inicial apresentou comportamentos diferentes para os adsorventes, enquanto a maior adsorção do sulfentrazone no MIP ocorreu em pH 7, para a zeólita beta ocorreu em pH 4. O estudo de equilíbrio de adsorção em diferentes matrizes de água, mostrou um maior valor adsortivo em água ultrapura, e redução da adsorção quando se utiliza água rica em matéria orgânica, em relação a ambos os adsorventes. Foi realizado estudo de seletividade, em uma mistura complexa com outros herbicidas, e o MIP mostrou maior capacidade de adsorção para o sulfentrazone (50,08 ± 1,95 μg∙g-1), em relação às demais substâncias. Os ensaios de regeneração e reúso para ambos os materiais obtiveram boas respostas até o terceiro ciclo de reúso. Diante do exposto, conclui-se que a utilização do MIP e da zeólita beta pode ser considerado uma medida eficaz para a remoção do herbicida sulfentrazone da água contaminada por adsorção, contribuindo, portanto, para a preservação ambiental e para a qualidade dos recursos hídricos.