Aplicação de solvente eutético profundo natural (NADES) na extração líquido-líquido de poluente orgânico em efluente sintético

Abstract

Com o contínuo desenvolvimento das indústrias e o aumento populacional desenfreado, um grande volume de poluentes orgânicos é lançado nos corpos hídricos devido ao despejo inadequado de efluentes urbanos, comprometendo a qualidade desses recursos e ameaçando a segurança ecológica e a saúde humana. Os métodos convencionais de tratamento de efluentes são insuficientes para promover a remoção eficaz de diversos contaminantes, tornando-se necessário o desenvolvimento de novas abordagens. Dentre as técnicas emergentes podemos destacar a extração líquido-líquido, principalmente quando associada aos solventes eutéticos profundos, que surge como uma alternativa promissora, oferecendo eficiência, baixa toxicidade e custo acessível. Portanto, esse trabalho apresenta a aplicação de um solvente eutético natural, composto por mentol e ácido caprílico, na extração líquido-líquido de poluente orgânico em efluente sintético, utilizando o azul de metileno como analito padrão. A caracterização do solvente eutético natural foi realizada por meio de análise de espectroscopia no infravermelho, que permitiu comprovar a formação do solvente. A curva de calibração do analito apresentou uma boa correlação na faixa de concentração estudada, evidenciada por um coeficiente de determinação satisfatório, sendo utilizada para quantificar o azul de metileno e calcular os índices de remoção nas etapas subsequentes. A metodologia de extração foi otimizada através dos seguintes parâmetros: tempo de separação (30 s), proporção de volume de fase (2:1 efluente/solvente), concentração inicial do poluente (6 mg L⁻¹), pH do meio (6,0) e número de ciclos de extração (2 ciclos), resultando em uma eficiência de remoção na faixa de 79 a 86%. Desta forma, a metodologia proposta demonstrou ser uma solução sustentável e eficiente para a remoção de contaminantes orgânicos em efluentes.

With the continuous development of industries and the unrestricted population growth, a large volume of organic pollutants is being released into water bodies due to inadequate discharge of urban effluents, compromising the quality of these resources and threatening ecological safety and human health. Conventional wastewater treatment methods are insufficient to promote the removal of various contaminants, and new approaches need to be developed. Among the emerging techniques we can highlight liquid-liquid extraction, mainly when associated with deep eutectic solvents, which emerges as a promising alternative, offering efficiency, low toxicity and costeffectiveness. Therefore, this work presents the application of a natural eutectic solvent, composed of menthol and caprylic acid, in the liquid-liquid extraction of an organic pollutant in synthetic effluent, using methylene blue as standard analyte. The natural eutectic solvent was characterized through infrared spectroscopy analysis, which confirmed the formation of the solvent. The calibration curve of the analyte showed good correlation within the studied concentration range, evidenced by a satisfactory determination coefficient, being used to quantify the methylene blue and calculate the removal rates in subsequent stages. The extraction methodology was optimized through the following parameters: separation time (30 s), phase volume ratio (2:1 effluent/solvent), initial pollutant concentration (6 mg L⁻¹), medium pH (6.0), and number of extraction cycles (2 cycles), resulting in a removal efficiency ranging from 79% to 86%. Thus, the proposed methodology has proven to be a sustainable and efficient solution for the removal of organic contaminants in effluents.