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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Avaliação de carvões ativados para extração em fase sólida : um método alternativo para determinação de desreguladores endócrinos
Authors: Camila Cristina Almeida de Paula
First Advisor: Clesia Cristina Nascentes
First Co-advisor: Rochel Montero Lago
First Referee: Leticia Malta Costa
Second Referee: Rodinei Augusti
Abstract:  Esse trabalho visou a elaboração de um método alternativo de extração/pré­concentração associado a uma técnica analítica mais acessível para detecção e quantificação dos analitos t Zc-etinilestradiol (EE2), 4-n-nonifenol (NP) e bisfenol A (BPA), comumente classificados como desreguladores endócrinos. Carvões ativados foram utilizados como material adsorvente e a técnica analítica escolhida foi a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectroscopia na região do ultravioleta visível (CLAE-UV-vis). Nesse contexto, três tipos de carvão ativado foram avaliados como possíveis adsorventes para construção de um sistema de extração em fase sólida em fluxo. Os carvões foram avaliados através de comparações entre suas áreas superficiais (m2 g- 1), seus volumes de poro (em" q') e suas capacidades de adsorção para 170- etiniestradiol. O carvão PA 6:1, com maior área superficial e maior capacidade de adsorção (500 mg g\arvão), foi escolhido como material adsorvente para desenvolvimento do método de extração/pré-concentração. O método de extração/pré-concentração em fluxo foi otimizado por meio de planejamentos experimentais, sendo estudadas as seguintes variáveis: fluxos de pré­ concentração e eluição, quantidade de material adsorvente e composição do eluente. Para cada um dos três analitos estudados, o método foi validado após a otimização para determinação dos parâmetros: linearidade, fator de pré-concentração, limite de detecção e quantificação da técnica e do método analítico, precisão e veracidade. As três curvas de calibração pré-concentradas atenderam às premissas do método dos mínimos quadrados ordinários para a faixa de trabalho proposta (O a 1 000 Ug L-1). Os fatores de pré-concentração encontrados (3,16 para EE2, 3,53 para NP e 2,77 para BPA) são baixos se comparados aos obtidos por extração em fase sólida com cartuchos comerciais, possivelmente devido à forte interação entre os analitos e o carvão ativado utilizado como adsorvente. Os limites de quantificação determinados para o método variaram de 22 a 38 Ug L-1, valores considerados elevados e inadequados para monitoramento ambiental. Porém, o método descrito pode ser utilizado, por exemplo, na avaliação da eficiência de processos de tratamento/remoção de poluentes, onde normalmente concentrações mais elevadas são utilizadas. A veracidade foi avaliada de acordo com os critérios de aceitação definidos pela Comissão Européia (recuperações entre 80 % e 110 %), de modo que apenas as recuperações obtidas para os dois primeiros níveis estudados para o 170- etinilestradiol (130% e 120%) não apresentaram concordância. A precisão foi expressa através dos desvios padrão relativos, que variaram entre 2,7 % e 9,6 %, e também estão de acordo com o critério de aceitabilidade definido pela Comissão Européia, que estabelece um desvio padrão relativo de até 10 % para concentrações acima de 100 Ug L-1.
Abstract: This work aimed the development of an alternative method of extraction/preconcentration associated with an affordable analytical technique for the detection and quantification of the 17a-ethinylestradiol (EE2), 4-n­ noniphenol (NP) and bisphenol A (BPA) analytes, usually classified as endocrine disrupters . Activated carbons were employed as adsorbent material and the chosen analytical technique was the high performance liquid chromatography coupled with ultraviolet visible spectroscopy (HPLC-UV-VIS). In this context, three types of activated carbon were evaluated as possible adsorbents for the construction of a solid phase flow extraction system. The carbons were assessed through the comparison between their surface areas (m2 g-1), their pore volumes (em- g-1) and their adsorption capacities for 17a-ethinylestradiol. The carbon PA 6:1 carbon presented the largest surface area and adsorption capacity (500 mg g-\arbon) among ali carbons tested, and was chosen to be the adsorbent material used on the development of the present extraction/preconcentration method. The flow extraction/preconcentration method was optimized an experimental design, with the following variables being investigated: preconcentration and elution flows, the amount of adsorbent material and the composition of the eluent. For each of the investigated analytes, the validation of the method succeeded its optimization for the determination of the following parameters: linearity, preconcentration factor, detection limit and quantification limit of the technique and of the analytical method, precision and accuracy. Ali of the three preconcentrated calibration curves met the ordinary least squares (OLS) method premises for the proposed working range (O to 1 000 ~g L-1). The calculated preconcentration factors (3.16 for EE2; 3.53 for NP and 2.77 for BPA) are low when compared to those achieved by solid phase extraction with commercial cartridges, possibly due to the strong interaction between the analytes and the activated carbon employed as adsorbent. The determined quantification limits of the method ranged from 22 to 38 Ug L-1, which is considered high, making it inadequate for environmental monitoring. Nevertheless, the described method may be employed, for instance, in the evaluation of the efficiency of pollutant treatment/removal processes, where higher concentration levels are often utilized. The accuracy was assessed according to the European Comission acceptance criteria (recoveries between 80 and 110 %), thus, only the recoveries achieved for the first two investigated levels of 17a-ethinylestradiol (130 and 120 %) did not present proper agreement. The precision was expressed through relative standard deviations, which ranged from 2.7 to 9.6 % and are also in agreement with the acceptance criteria defined by the European Commission, which establishes a maximum relative standard deviation of 10 % for concentrations over 100 Ug L-1.
Subject: Análise cromatográfica
Química analítica
Carbono ativado
Extração (Quimica)
Poluentes orgânicos aquáticos
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9N4Q5X
Issue Date: 1-Aug-2014
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