Estudio calorimétrico comparativo de la adsorción sobre carbón activado de fenol y acetaminofén desde solución acuosa

Comparative calorimetry study of the phenol and acetaminophen adsorption on activated carbon in aqueous solution

Se determinan las entalpías de inmersión en soluciones acuosas de fenol y acetaminofén y en agua de tres carbones activados que difieren en el contenido de grupos oxigenados superficiales con el propósito de conocer la intensidad de las interacciones energéticas entre los compuestos y los carbones activados. Los carbones activados presentan valores de área superficial y volúmenes de microporo similares, alrededor de 850 m2.g^-1 y 0,35 cm3.g^-1, respectivamente, y difieren en el contenido de grupos químicos superficiales que son los que interactúan con los solutos que se encuentran en solución acuosa. Los valores obtenidos para las entalpías de inmersión de los carbones activados en agua están entre -32 y -66 J.g^-1. Las entalpías de inmersión de los carbones activados en las soluciones de 100 mg.L^-1 y 10 mg.mL^-1 de fenol y acetaminofén se encuentran entre ^-18 y ^-157 J.g^-1, que indican una mayor interacción para los dos solutos con el carbón activado que tiene mayor contenido de grupos básicos superficiales.

Introducción

En la actualidad, se encuentran muchas especies químicas en el suministro de agua debido a las actividades humanas. Muchos de estos compuestos se utilizan con fines terapéuticos (es decir, productos farmacéuticos o medicamentos) y su presencia se ha estudiado durante muchas décadas [1]. Los productos farmacéuticos se introducen continuamente en el medio ambiente y son frecuentes en pequeñas concentraciones [2], lo que puede afectar a la calidad del agua y repercutir potencialmente en los suministros de agua potable, el ecosistema y la salud humana [3]. La contaminación producida por los productos farmacéuticos en las aguas superficiales y subterráneas ha sido reconocida por muchos países como un problema medioambiental y ha llevado a la creación de un campo de investigación conocido como Productos Farmacéuticos en el Medio Ambiente [4]. La industria farmacéutica utiliza la denominación Ingredientes Farmacéuticos Activos para describir productos que son farmacológicamente activos, resistentes a la degradación, altamente persistentes en medios acuosos, potencialmente capaces de producir eventos adversos en los organismos acuáticos y capaces de ejercer un impacto negativo en la salud humana.

El paracetamol es un fármaco de amplio uso como analgésico y antipirético, especialmente en pacientes pediátricos [5]. Desde el punto de vista de la estructura química, la molécula es un derivado del fenol (Figura 1).

El fenol y sus derivados (incluido el paracetamol) son contaminantes de alta prioridad y preocupación debido a su toxicidad y posible acumulación en el medio ambiente.