Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/35888 |
Resumo: | Arsenic contamination in food and potable water is of worldwide concern, due to the toxic effects of the substance in humans. Chapter 2 of this work describes the development of a method using high performance liquid chromatography coupled with hydride generation atomic fluorescence spectrometry (HPLC-HG-AFS) for the determination and speciation of the inorganic and organic forms of arsenic most commonly found in rice samples: arsenate (As(V)), arsenite (As(III)), monomethylarsonic acid (MMA), and dimethylarsinic acid (DMA). The best chromatographic resolution was obtained at pH 6.2, using a mobile phase concentration of 20 mmol L-1 and flow rate of 0.57 mL min-1, 5.55% v/v HCl, and 0.90% m/v NaBH4. The accuracy of the method was confirmed by the low relative error values obtained in analysis of a certified reference material (NIST 1568b): 6.63% total inorganic As, 3.44% DMA, 0% MMA, and 0.53% total As. The proposed method presented satisfactory recoveries of 100.8% and 102.1% for rice samples A and H, respectively. Chapter 3 describes a novel procedure for the removal of As(III), As(V), and DMA from water using a lamellar double hydroxide combined with nitroprusside (DLH-NP). The material was found to be selective for arsenic species, as a function of pH. At pH 2.00, all the As(V) was adsorbed, together with part of the DMA (25%). At pH 6.02 and pH 12.00, only As(III) and As(V) were adsorbed, with greater potential for the adsorption of As(V). For the adsorption of As(V) on LDH-NP at pH 2.00 and 6.02, the Langmuir model provided the best fit to the experimental data R² = 0.9996 and 0.9501, respectively. The maximum adsorption capacity (qmax) (77.63 and 18.84 mg g-1) are in agreement with the value obtained experimentally (76.9 and 18.0 mg g-1), respectively. At pH 12.00, the Freundlich model provided the best fits, with R² values of 0.9912. The kinetics of the process showed that the adsorption was favorable as the time for removing As (V) using LDH-NP is low (less than 30 minutes). |
id |
UFMG_d7a6cb99b428a24ca670edb5b046e473 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufmg.br:1843/35888 |
network_acronym_str |
UFMG |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFMG |
repository_id_str |
|
spelling |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênioArsênioArrozEspeciaçãoAdsorçãoArsenicRiceSpeciationAdsorptionQuímica analíticaResíduos de arsênioArrozArsênioEspeciação químicaAdsorçãoCromatografia líquida de alta eficiênciaEspectrometria de FluorescênciaArsenic contamination in food and potable water is of worldwide concern, due to the toxic effects of the substance in humans. Chapter 2 of this work describes the development of a method using high performance liquid chromatography coupled with hydride generation atomic fluorescence spectrometry (HPLC-HG-AFS) for the determination and speciation of the inorganic and organic forms of arsenic most commonly found in rice samples: arsenate (As(V)), arsenite (As(III)), monomethylarsonic acid (MMA), and dimethylarsinic acid (DMA). The best chromatographic resolution was obtained at pH 6.2, using a mobile phase concentration of 20 mmol L-1 and flow rate of 0.57 mL min-1, 5.55% v/v HCl, and 0.90% m/v NaBH4. The accuracy of the method was confirmed by the low relative error values obtained in analysis of a certified reference material (NIST 1568b): 6.63% total inorganic As, 3.44% DMA, 0% MMA, and 0.53% total As. The proposed method presented satisfactory recoveries of 100.8% and 102.1% for rice samples A and H, respectively. Chapter 3 describes a novel procedure for the removal of As(III), As(V), and DMA from water using a lamellar double hydroxide combined with nitroprusside (DLH-NP). The material was found to be selective for arsenic species, as a function of pH. At pH 2.00, all the As(V) was adsorbed, together with part of the DMA (25%). At pH 6.02 and pH 12.00, only As(III) and As(V) were adsorbed, with greater potential for the adsorption of As(V). For the adsorption of As(V) on LDH-NP at pH 2.00 and 6.02, the Langmuir model provided the best fit to the experimental data R² = 0.9996 and 0.9501, respectively. The maximum adsorption capacity (qmax) (77.63 and 18.84 mg g-1) are in agreement with the value obtained experimentally (76.9 and 18.0 mg g-1), respectively. At pH 12.00, the Freundlich model provided the best fits, with R² values of 0.9912. The kinetics of the process showed that the adsorption was favorable as the time for removing As (V) using LDH-NP is low (less than 30 minutes).A contaminação por arsênio em alimentos e na água potável tem despertado preocupação mundial devido aos efeitos tóxicos dessa substância ao organismo humano. No capítulo 2 este trabalho desenvolveu um método para determinação e especiação das formas inorgânicas e orgânicas de arsênio mais comumente presente em amostras de arroz: arsenato As(V), arsenito As(III), ácido monometilarsônico (MMA) e ácido dimetilarsínico (DMA), utilizando a técnica Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Acoplada a Espectrometria de Fluorescência Atômica com Geração de Hidretos (HPLC-HG-AFS). A melhor resolução cromatográfica foi obtida em pH 6,2, fase móvel com concentração 20 mmol L-1 e fluxo 0,57 mL min-1, HCl 5,55 % v/v e NaBH4 0,90 % m/v. A veracidade do método foi confirmada por meio dos baixos valores obtidos de erro relativo quando aplicado em um material de referência certificado (NIST 1568b): As inorgânico total 6,63%, DMA 3,44%, MMA 0% e As total 0,53%. Em testes de recuperação o método proposto mostrou-se promissor como mostram as faixas de recuperação obtidas para as amostras de arroz A (100,8%) e H (102,1%). No capítulo 3 este trabalho apresentou um procedimento inédito para remoção das espécies As (III), As (V) e DMA de águas usando hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato (HDL-NP). O material se mostrou seletivo para as espécies de arsênio em função do pH. Foi observado que em pH 2,00 todo o As (V) é adsorvido e parte do DMA (25%). Em pH 6,02 e 12,00 somente As (III) e As (V) são adsorvidos sendo maior o potencial para adsorção do As (V). Diante disso, foi feito o estudo das isotermas de adsorção para o As (V) no qual o modelo de Langmuir forneceu melhor ajuste em pH 2,00 e 6,02 (R² = 0,9996 e 0.9501) e o valor máximo da capacidade de adsorção (qmáx 77,63 e 18,84 mg g-1) foi próximo do valor experimental (76,9 e 18,0 mg g-1), respectivamente. Em pH 12,00 o modelo de Freundlich forneceu melhor ajuste (R² = 0,9912). Em relação à cinética observa-se que o processo de adsorção é favorável pois o tempo para remoção do As (V) usando HDL-NP é baixo (menor que 30 mintos).CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal de Minas GeraisBrasilICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICAPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFMGGuilherme Dias Rodrigueshttp://lattes.cnpq.br/8226609855788662Virginia Sampaio Teixeira CiminelliCarlos Roberto BellatoLeandro Rodrigues de LemosClésia Cristina NascentesMariana Ramos de AlmeidaGabriella Alexandre Borges2021-05-04T16:32:16Z2021-05-04T16:32:16Z2020-08-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/35888porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2021-05-04T16:32:16Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/35888Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2021-05-04T16:32:16Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
title |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
spellingShingle |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio Gabriella Alexandre Borges Arsênio Arroz Especiação Adsorção Arsenic Rice Speciation Adsorption Química analítica Resíduos de arsênio Arroz Arsênio Especiação química Adsorção Cromatografia líquida de alta eficiência Espectrometria de Fluorescência |
title_short |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
title_full |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
title_fullStr |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
title_sort |
Desenvolvimento de um método empregando HPLC-HG-AFS para especiação de arsênio em arroz e uso de hidróxido duplo lamelar incorporado com nitroprussiato para adsorção de arsênio |
author |
Gabriella Alexandre Borges |
author_facet |
Gabriella Alexandre Borges |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Guilherme Dias Rodrigues http://lattes.cnpq.br/8226609855788662 Virginia Sampaio Teixeira Ciminelli Carlos Roberto Bellato Leandro Rodrigues de Lemos Clésia Cristina Nascentes Mariana Ramos de Almeida |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Gabriella Alexandre Borges |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Arsênio Arroz Especiação Adsorção Arsenic Rice Speciation Adsorption Química analítica Resíduos de arsênio Arroz Arsênio Especiação química Adsorção Cromatografia líquida de alta eficiência Espectrometria de Fluorescência |
topic |
Arsênio Arroz Especiação Adsorção Arsenic Rice Speciation Adsorption Química analítica Resíduos de arsênio Arroz Arsênio Especiação química Adsorção Cromatografia líquida de alta eficiência Espectrometria de Fluorescência |
description |
Arsenic contamination in food and potable water is of worldwide concern, due to the toxic effects of the substance in humans. Chapter 2 of this work describes the development of a method using high performance liquid chromatography coupled with hydride generation atomic fluorescence spectrometry (HPLC-HG-AFS) for the determination and speciation of the inorganic and organic forms of arsenic most commonly found in rice samples: arsenate (As(V)), arsenite (As(III)), monomethylarsonic acid (MMA), and dimethylarsinic acid (DMA). The best chromatographic resolution was obtained at pH 6.2, using a mobile phase concentration of 20 mmol L-1 and flow rate of 0.57 mL min-1, 5.55% v/v HCl, and 0.90% m/v NaBH4. The accuracy of the method was confirmed by the low relative error values obtained in analysis of a certified reference material (NIST 1568b): 6.63% total inorganic As, 3.44% DMA, 0% MMA, and 0.53% total As. The proposed method presented satisfactory recoveries of 100.8% and 102.1% for rice samples A and H, respectively. Chapter 3 describes a novel procedure for the removal of As(III), As(V), and DMA from water using a lamellar double hydroxide combined with nitroprusside (DLH-NP). The material was found to be selective for arsenic species, as a function of pH. At pH 2.00, all the As(V) was adsorbed, together with part of the DMA (25%). At pH 6.02 and pH 12.00, only As(III) and As(V) were adsorbed, with greater potential for the adsorption of As(V). For the adsorption of As(V) on LDH-NP at pH 2.00 and 6.02, the Langmuir model provided the best fit to the experimental data R² = 0.9996 and 0.9501, respectively. The maximum adsorption capacity (qmax) (77.63 and 18.84 mg g-1) are in agreement with the value obtained experimentally (76.9 and 18.0 mg g-1), respectively. At pH 12.00, the Freundlich model provided the best fits, with R² values of 0.9912. The kinetics of the process showed that the adsorption was favorable as the time for removing As (V) using LDH-NP is low (less than 30 minutes). |
publishDate |
2020 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2020-08-03 2021-05-04T16:32:16Z 2021-05-04T16:32:16Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/1843/35888 |
url |
http://hdl.handle.net/1843/35888 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais Brasil ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Programa de Pós-Graduação em Química UFMG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais Brasil ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Programa de Pós-Graduação em Química UFMG |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFMG instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
instname_str |
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
instacron_str |
UFMG |
institution |
UFMG |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFMG |
collection |
Repositório Institucional da UFMG |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@ufmg.br |
_version_ |
1823248018425511936 |