Desenvolvimento de um amostrador passivo para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e seus derivados nitrados e oxigenados em água por GCxGC/QTOFMS/M

dc.creatorNathan de Souza Coelho
dc.date.accessioned2023-06-12T18:23:45Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:42:48Z
dc.date.available2023-06-12T18:23:45Z
dc.date.issued2023-05-17
dc.description.abstractPolycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), as well as their nitrated (nitro-PAHs) and oxygenated (oxi-PAHs) derivatives, are widely studied substances due to their harmful health effects. They are broadly distributed in aquatic environments as a complex mixture and are quite persistent due to their low solubility. Miniaturized passive sampling techniques are ideal for environmental monitoring of these compounds, as they are more sensitive to temporal variations of target pollutant levels compared to traditional sampling methods and require small amounts of material to provide statistically significant information. This study presents the development of a new extraction fiber, using polydimethylsiloxane (PDMS) as the extracting phase, for a passive sampling device for PAHs and derivative analysis in water. The research focused on the analysis of the passive sampling capture profile in the equilibrium region, examining the characteristics and patterns of this specific area. The fiber was characterized by thermogravimetric analysis (TG and DTG), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM), confirming the presence of PDMS. A new separation and determination method for 16 PAHs, 4 nitro-PAHs, and 4 oxi-PAHs was validated using GCxGC/Q-TOFMS/MS. The results showed that the evaluated figures of merit were adequate for environmental analysis of PAHs and derivatives. The determination coefficients found were above 0.90; the detection (LOD) and quantification (LOQ) limits ranged from 0.07 ng L-1 to 1.50 ng L-1 and 0.33 ng L-1 to 6.65 ng L-1, respectively; recovery ranged between 72% and 117%; and intra and interday precision varying from 1% to 20%. Samplers were calibrated in the lab, with exposure times for analysis in the equilibrium region ranging from 3 to 10 days and sampling rates from 1.05 mL d-1 to 7.85 mL d-1. The partition coefficients between PDMS and water were also evaluated, presenting logarithm values ranging from 2.78 to 5.98. The fibers were applied in the analysis of real water samples, demonstrating high capacity. The passive sampling devices (PSD) will still be verified in loco. It is noteworthy that the presented procedure is innovative in relation to the determination of PAHs and derivatives in water.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipOutra Agência
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/54826
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectQuímica analítica
dc.subjectHidrocarbonetos policíclicos aromáticos
dc.subjectÁguas superficiais
dc.subjectAmostragem
dc.subjectExtração (Química)
dc.subjectPolímeros de silício
dc.subjectCromatografia de gás
dc.subject.otherHidrocarbonetos policíclicos aromáticos
dc.subject.otherNitro-HPAs
dc.subject.otherOxi-HPAs
dc.subject.otherÁguas superficiais
dc.subject.otherAmostragem passiva
dc.subject.otherPDMS
dc.subject.otherGCxGC
dc.subject.otherExtração
dc.titleDesenvolvimento de um amostrador passivo para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e seus derivados nitrados e oxigenados em água por GCxGC/QTOFMS/M
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Zenilda de Lourdes Cardeal
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0821156703012194
local.contributor.referee1Zenilde das Graças Guimarães Viola
local.contributor.referee1Patterson Patrício de Souza
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9597172956744995
local.description.resumoOs hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), bem como os derivados nitrados (nitro-HPAs) e oxigenados (oxi-HPAs) são substâncias muito estudadas, devido aos seus efeitos prejudiciais à saúde. Eles estão amplamente distribuídos em ambientes aquáticos como uma mistura complexa e são bastante persistentes devido à sua baixa solubilidade. As técnicas miniaturizadas de amostragem passiva são ideais para o monitoramento ambiental desses compostos, pois são mais sensíveis às variações temporais dos níveis de poluentes-alvo em comparação com os métodos tradicionais de amostragem e requerem pequenas quantidades de material para fornecer informações estatisticamente significativas. Este estudo mostra o desenvolvimento de uma nova fibra de extração, utilizando polidimetilsiloxano (PDMS) como fase extratora, para um dispositivo de amostragem passiva para análise de HPAs e derivados em água. A pesquisa focou na análise do perfil de captação da amostragem passiva na região de equilíbrio, examinando as características e padrões desta área específica. A fibra foi caracterizada por análise termogravimétrica (TG e DTG), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), confirmando a presença de PDMS. Validou-se um novo método de separação e determinação de 16 HPAs, 4 nitro-HPAs e 4 oxi-HPAs, usando GCxGC/Q-TOFMS/MS. Os resultados mostraram que as figuras de mérito avaliadas estavam adequadas para análise ambiental de HPAs e derivados. Os coeficientes de determinação encontrados eram superiores a 0,90; os limites de detecção (LOD) e de quantificação (LOQ) ficaram nas faixas de 0,07 ng L-1 a 1,50 ng L-1 e 0,33 ng L-1 a 6,65 ng L-1, respectivamente; a recuperação variou entre 72% e 117%; e a precisão intradia e interdia variando de 1% a 20%. Os amostradores foram calibrados no laboratório, com tempos de exposição para análise na região do equilíbrio variando de 3 a 10 dias e taxas de amostragem de 1,05 mL d-1 a 7,85 mL d-1. Os coeficientes de partição entre PDMS e água também foram avaliados, apresentando valores de logaritmo que variaram de 2,78 a 5,98. As fibras foram aplicadas na análise de amostras reais de água, demonstrando alta capacidade. Os dispositivos de amostragem passiva (PSD) ainda serão verificados in loco. Destaca-se que o procedimento apresentado é inovador em relação à determinação de HPAs e derivados em água.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

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