Estudo de processos alternativos para a degradação de compostos de relevância ambiental com monitoramento dos produtos formados por espectometria de massas com fonte de ionização electrospray (ESI-MS)
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2008 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BIRC-86EQEM |
Resumo: | Nas últimas décadas, o aumento populacional e o conseqüente aumento das atividades industriais, vêm contribuindo para o agravamento dos problemas ambientais, principalmente com respeito à preservação das águas superficiais e subterrâneas. Isso acontece porque são geradas grandes quantidades de resíduos orgânicos, de origem doméstica ou industrial, os quais, muitas vezes, são lançados nos corpos receptores sem tratamento prévio. Como as águas superficiais são fontes vitais de água potável, a qualidade da água tem recebido considerável atenção nas legislações ambientais. Embora se tenha uma lei mais restritiva, os tratamentos convencionais de água são muitas vezes pouco efetivos na remoção destes poluentes, levando à persistência do problema. Diante disso, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de processos alternativos para a degradação dos pesticidas tiametoxam e imidacloprid e do corante índigo carmim em meio aquoso, além de otimizar as condições reacionais que proporcionavam a maximização da resposta. A otimização dos experimentos foi realizada utilizando planejamento fatorial de experimentos, possibilitando a maximização da resposta com um número pequeno de experimentos. Foram avaliados os processos de biodegradação, utilizando-se fungos filamentosos, e processos redutivos, utilizando-se metais de valência zero, como agentes responsáveis pela degradação dos pesticidas tiametoxam e imidacloprid, obtendo-se resultados muito promissores. Também foi verificada a eficiência dos processos redutivos na degradação do corante índigo carmim. A degradação dos compostos foi monitorada pelas técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência e espectrofotometria UV-Vis. Sabendo-se que muitos processos de degradação podem gerar a formação de compostos mais tóxicos que os de origem, este trabalho também teve por objetivo fazer o monitoramento dos produtos formados através da técnica Espectrometria de Massas com Fonte de Ionização Electrospray (ESI-MS). A técnica se mostrou eficiente, possibilitando a elucidação dos mecanismos de degradação dos compostos estudados. |
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Clesia Cristina NascentesRodinei AugustiLeticia Malta CostaRodinei AugustiIsabel Cristina Pereira FortesRenata Pereira Lopes2019-08-11T20:38:56Z2019-08-11T20:38:56Z2008-02-22http://hdl.handle.net/1843/BIRC-86EQEMNas últimas décadas, o aumento populacional e o conseqüente aumento das atividades industriais, vêm contribuindo para o agravamento dos problemas ambientais, principalmente com respeito à preservação das águas superficiais e subterrâneas. Isso acontece porque são geradas grandes quantidades de resíduos orgânicos, de origem doméstica ou industrial, os quais, muitas vezes, são lançados nos corpos receptores sem tratamento prévio. Como as águas superficiais são fontes vitais de água potável, a qualidade da água tem recebido considerável atenção nas legislações ambientais. Embora se tenha uma lei mais restritiva, os tratamentos convencionais de água são muitas vezes pouco efetivos na remoção destes poluentes, levando à persistência do problema. Diante disso, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de processos alternativos para a degradação dos pesticidas tiametoxam e imidacloprid e do corante índigo carmim em meio aquoso, além de otimizar as condições reacionais que proporcionavam a maximização da resposta. A otimização dos experimentos foi realizada utilizando planejamento fatorial de experimentos, possibilitando a maximização da resposta com um número pequeno de experimentos. Foram avaliados os processos de biodegradação, utilizando-se fungos filamentosos, e processos redutivos, utilizando-se metais de valência zero, como agentes responsáveis pela degradação dos pesticidas tiametoxam e imidacloprid, obtendo-se resultados muito promissores. Também foi verificada a eficiência dos processos redutivos na degradação do corante índigo carmim. A degradação dos compostos foi monitorada pelas técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência e espectrofotometria UV-Vis. Sabendo-se que muitos processos de degradação podem gerar a formação de compostos mais tóxicos que os de origem, este trabalho também teve por objetivo fazer o monitoramento dos produtos formados através da técnica Espectrometria de Massas com Fonte de Ionização Electrospray (ESI-MS). A técnica se mostrou eficiente, possibilitando a elucidação dos mecanismos de degradação dos compostos estudados.Over the last decades, the growth of population and industrial activities has contributed to the aggravation of environmental problems, especially the contamination of superficial and underground waters. This is mainly caused by the enormous amounts of domestic or industrial wastes that are many times discarded directly into these bodies with no previous treatment. As conventional treatments have shown to be ineffective in removing a number of organic pollutants from water, this work aimed to evaluate the efficiency of alternative processes in promoting the degradation of prototype contaminants. Hence, the degradation of two insecticides (Thiametoxam and Imidacloprid) by two distinct processes (biodegradation by filamentous fungus and reductive degradation by zero-valent metals) in aqueous medium has been evaluated. Optimized results, as achieved via high performance liquid chromatography (HPLC) monitoring, indicated that the biodegradation of Thiametoxam and Imidacloprid by the fungi Paecilomyces lilacinus reached yields of 80% and 30%, respectively, after an incubation time of 15 days. Similarly, zero-valent tin, zinc, and magnesium were able to destroy both insecticides with degradation yields higher than 70%. Factorial designs were also employed to evaluate the influence of major parameters, i. e. reaction time, mass of the metal, and ultrasonic irradiation, on the reductive degradation of both insecticides. It was observed thatthe mass of the metal and the time of exposition to the ultrasonic irradiation significantly affected the degradation rates. It was also clear that the effect of ultrasonic radiation was more significant when smaller masses of the metal were used. Studies on the reductive degradation of the dye Indigo Carmine in aqueous solution were also performed. When treated with the zero-valent metals (Mg, Sn, Zn) in acidic medium (pH = 2), the dye was quickly degraded as visualized by the continuous solution discoloration. By bubbling atmospheric air into this discolored solution, however, the initial color was restored. This result, as achieved by a simple visual examination as well as by an UV-Visible spectroscopy monitoring, indicated that the dye is promptly and reversibly reduced by the zero-valent metalsyielding an unstable and colorless product. Upon treatment with atmospheric air, however, this reduced compound is promptly oxidized to restore the original dye. Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) was employed herein to monitor these egradation processes. In all cases, a number of degradation products could be detected and characterized thus demonstrating that this technique can be efficiently employed to monitor analogous environmentallyrelevantreactions that take place in water solution.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGQuímica analíticaBiodegradaçãoProcessos RedutivosBiodegradaçãoElectrosprayEstudo de processos alternativos para a degradação de compostos de relevância ambiental com monitoramento dos produtos formados por espectometria de massas com fonte de ionização electrospray (ESI-MS)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao.pdfapplication/pdf789027https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BIRC-86EQEM/1/dissertacao.pdfd88973f5211a51af6d4d9a8850ee83e3MD51TEXTdissertacao.pdf.txtdissertacao.pdf.txtExtracted texttext/plain196037https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BIRC-86EQEM/2/dissertacao.pdf.txt3476cbec9c814f75dbfd4604dfb5791cMD521843/BIRC-86EQEM2019-11-14 06:28:07.933oai:repositorio.ufmg.br:1843/BIRC-86EQEMRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:28:07Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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