Avaliação de nanomateriais (TiO2, ZnO) para a especiação de As empregando técnicas hifenadas (UV/PCVG-AAS)

Autor: PINHEIRO, Bianca Santos
Přispěvatelé: FRESCHI, Gian Paulo Giovanni, NÓBREGA, Joaquim de Araújo, LUCCAS, Pedro Orival
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL
Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL)
instacron:UNIFAL
Popis: Embora a necessidade de se determinar elementos em baixas concentrações esteja clara, informações sobre a mobilidade, a biodisponibilidade e o impacto desses elementos no ecossistema são tão ou mais importantes que a análise total dos mesmos. O monitoramento de espécies de As no ecossistema vem sendo foco de interesse de inúmeras pesquisas, visto que são empregados como matéria prima de vários produtos industriais, como fungicidas e herbicidas. Devido à alta toxicidade desses compostos, capacidade de bio-acumulação, características mutagênicas e carcinogênicas, a presença e/ou ausência desses compostos necessita ser corretamente estudada e monitorada, por meio de técnicas eficientes para a especiação química, na grande maioria das vezes, em baixas concentrações. Desta forma, o presente trabalho avalia a eficiência do processo de fotocatálise heterogênea para a especiação de As em água, sedimento e plantas. O emprego de sistemas fotocatalíticos para a geração de hidretos (PCHG) usando óxido de metais, como semicondutores (TiO2 e ZnO) para a redução e geração de hidretos, a partir de diferentes formas de As, tem se mostrado promissor e foi avaliado no processo de pré-redução e geração dos hidretos. Os principais parâmetros para a geração de hidretos, como concentração de tetraborohidreto de sódio 0,4-2,0% (m.v-¹), vazão de gás de arraste 0,05 mL.min-¹ e quantidade de ácido clorídrico 2,0-30% (v.v-¹) foram estudados. Outros ácidos inorgânicos (fosfórico e nítrico) e orgânicos (acético, oxálico e fórmico) foram avaliados no sistema para a geração de hidretos. Diferentes formas de As foram avaliadas para a geração de hidretos [As(III), As(V) e dimetilarsênio (DMA)], o que demonstrou a necessidade de um processo mais completo e eficiente para a geração visando a especiação química. As melhores condições para geração de hidretos: tetrahidroborato de sódio [0,8 % (m.v-¹); 0,5% (m.v-¹) NaOH],o ácido HCl 2,0 % (v.v-¹), linearidade da curva (r =0,99903) e sensibilidade (coeficiente angular de 0,00747), vazão do gás de arraste 0,025 mL minutos-¹. O sistema de PCHG tem suas melhores condições para cada espécie: tetrahidroborato de sódio [0,8 % (m.v-¹); 0,5% (m.v-¹) NaOH], ácido HCl 2,0 e 10 % (v.v-¹), para o fotocatalisador de TiO2 a massa de 0,02g L-¹ pH 4 e para o fotocatalisador ZnO, 0,06g L-¹ e ambos fotocatalisadores com ácido fórmico de 2 e 8 % (v.v-¹) de acordo com a espécie a ser determinada, linearidade da curva (r =0,99745) e sensibilidade (coeficiente angular de 1,71x10-³; 1,44x10-³; 2,28x10-³), para as espécies As(III), As(V), DMA) respectivamente, vazão do gás de arraste 0,025 mL minutos-¹. Although the need to analyze elements at low concentrations is clear, information on mobility, bioavailability and the impact of these elements in the ecosystem are equally or more important than the overall analysis. The monitoring of the species in the ecosystem has been the focus of interest of numerous studies, since they are used as raw material for various industrial products such as fungicides and herbicides. Due to the high toxicity of these compounds, ability to bio-accumulate, mutagenic and carcinogenic properties, the presence and / or absence of these compounds need to be properly studied and monitored through efficient techniques for the chemical speciation, in most cases, in low concentrations. Thus, the present study evaluates the efficiency of the heterogeneous photocatalysis process for the speciation of As in water, sediment and plants. The use of photocatalytic systems for the generation of hydrides (PCHG) using metal oxide, such as semiconductor (TiO2, and ZnO) and to reduce the generation of hydrides from the different forms, have shown promise and been reported in the pre-reduction and the generation of hydrides. The main parameters for the generation of hydrides such as sodium borohydride concentration of 0.4-2.0% (MV-1), carrier gas flow rate 0.05 mL min -1 and the amount of hydrochloric acid 2.0 30% (w-1) were studied. Other inorganic acids (nitric and phosphoric) and organic (acetic, formic and oxalic acid) were assessed in the system for the generation of hydrides. Different forms were evaluated for the generation of hydrides [As (III) As (V) and dimetilarsênio], demonstrating the need for a more complete and efficient process for generating targeting the chemical speciation. The best conditions for hydride generation: sodium tetraborohidreto [0,8% (mv-1); 0.5% (MV-1) NaOH], the acid HCl 2.0% (w-1), the curve linearity (r = 0.99903) and sensitivity (slope of 0.00747), gas flow drag 0.0025 mL.minutes-¹. The PCHG system has its best conditions for each species: sodium tetraborohidreto [0.8% (mv-1); 0.5% (MV-1) NaOH], 2.0 HCl acid and 10% (w-1) for TiO2 photocatalyst mass 0.02 g L-1 pH 4 and ZnO photocatalyst 0,06 g L-¹ both photocatalysts with formic acid of 2 to 8% (w-1) in accordance with the species to be determined), the curve linearity (r = 0.99745) and sensitivity (slope of 0.00171; 0.00144; 0.00228), for the species As (III), As (V), DMA) respectively, the gas flow drag 0.0025 mL.minutes¹. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: