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Em razão do constante crescimento populacional, aumenta-se a necessidade de se produzir alimentos e de se intensificar as atividades agrícolas. Com isso, são utilizados diversos produtos químicos na agricultura para aumentar os rendimentos agroindustriais das culturas. Um dos compostos usado como defensivo agrícola é o tiametoxam (TMX), um inseticida sistêmico, utilizado para o controle de várias pragas, classificado como altamente perigoso ao meio ambiente, apresentando alto potencial de contaminação ambiental. Diante de toda essa poluição, a biossorção surge como um tratamento eficiente e de baixo custo, que consiste na retenção de contaminantes de um ambiente aquoso utilizando sólidos de origem natural ou seus derivados. Pelo exposto, este trabalho teve como proposta utilizar um biossorvente produzido com resíduos da indústria sucroalcooleira, leveduras, que apresentam baixo custo e características adequadas para a biossorção de TMX, em meio aquoso. Inicialmente, foi empregado o método de coprecipitação para a obtenção de nanopartículas de magnetita (NP), utilizando sais de Fe(II) e Fe(III), para sua posterior impregnação ao carvão ativado (CL) produzido de leveduras. Em continuação, foram realizados estudos de pH de sorção, iniciando pela determinação do ponto de carga zero (pH_PCZ) do biossorvente. Após avaliação deste parâmetro, realizou-se um estudo cinético que descreveu a taxa com que as moléculas do adsorvato (TMX) foram adsorvidas pelo adsorvente (CL-NP). Por fim, realizou-se testes de ciclos de reuso de CL-NP para avaliar sua possível reutilização no processo de remoção de TMX. O pH_PZC de CL-NP foi 6,05, indicando que abaixo desse valor a superfície do material é carregada positivamente e tem-se a adsorção de um grande número de ânions para balancear as cargas positivas. Neste estudo, evidenciou-se a necessidade de se realizar ensaios de sorção em meio ácido com valores de pH abaixo do pH_PCZ para que a sorção de TMX fosse favorecida. Nos testes de pH, os resultados mostraram que a sorção de TMX por CL-NP foi favorável para todos os valores testados. Assim, pensando em aplicações em larga escala, o valor de pH escolhido pra os testes de sorção foi aquele resultante nas soluções do pesticida, preparadas a partir do produto comercial utilizado em culturas (pH entre 5,0 e 6,0). Nos estudos cinéticos foi possível verificar a eficiência de sorção nos primeiros 5 minutos de tempo de contato, com o equilíbrio sendo alcançado em 30 min. A equação de pseudo-segunda ordem proporcionou os melhores ajustes cinéticos, revelando que o controle do mecanismo de velocidade é a adsorção química. Nos ciclos de adsorção foi possível observar a diminuição da capacidade adsortiva a cada novo ciclo, com maior decaimento na capacidade de adsorção a partir do sexto ciclo, indicando a saturação da maioria dos sítios ativos disponíveis na superfície de CL-NP. Portanto, conclui-se que o nanocompósito sintetizado apresenta-se como material eficiente e de baixo custo, adequado para ser utilizado em processos de rápida adsorção de contaminantes em água, que tem potencial para ser reaproveitado, mostrando-se eficiente na adsorção de tiametoxam e que pode ser promissor para outros pesticidas e herbicidas aniônicos.

Biossorção; nanopartículas magnéticas; tratamento de águas.