Avaliação de adsorventes sólidos para a remoção de derivados de HPAs em solução

Polycyclic aromatic hydrocarbons, nitrogen and oxygen (Nitro-PAHs and Oxy-PAHs) compose the class of compounds where a hetero atom of nitrogen and oxygen, respectively, is present in the constitution of the HPA. The inclusion of a heteroatom leads to increased mobility and increased toxicological po...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2014
Main Author: Colim, Alexsandro Nunes lattes
Orientador/a: Nascimento, Paulo Cícero do lattes
Banca: Dias, Daiane lattes, Rosa, Marcelo Barcellos da lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10565
Citação:COLIM, Alexsandro Nunes. Evaluation of solid adsorbents for removal of derivatives PAHs in solution. 2014. 77 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
Resumo Português:Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nitrogenados e oxigenados (Nitro-HPAs e Oxi-HPAs) compõem a classe de compostos onde um heteroátomo de nitrogênio e oxigênio, respectivamente, esta presente na constituição do HPA. A inserção do heteroátomo acarreta numa maior mobilidade e aumento do potencial toxicológico. Neste trabalho foram investigados materiais adsorventes para a remoção de Nitro-HPAs e Oxi-HPAs a partir de soluções aquosas. Para isto, carvão ativado, espuma de poliuretano, fibra de quartzo, polietileno de alta densidade, politetrafluoretileno (teflon), Amberlite XAD-2 e sílica gel, foram avaliados como possíveis substratos sólidos. Quinolina, 1-nitronaftaleno, Acridina, Fenazina, 2-nitrofluoreno, 9-nitroantraceno e 1-nitropireno foram escolhidos como representantes à classe de compostos Nitro-HPAs. 2-naftol, 2-hidroxifluoreno, Fenantreno-9-carboxaldeído, 9,10-antraquinona e 1-hidroxipireno foram escolhidos como representantes à classe de compostos Oxi-HPAs. Os resultados foram obtidos através de ensaios em batelada. Para os Nitro-HPAs estudados, os adsorventes que apresentaram as maiores taxas de remoção foram: XAD-2 (100% de remoção em XAD-2, exceto pra Quinolina 80%) e carvão ativado (em torno de 90% para todos os compostos avaliados). Para os Oxi-HPAs estudados, as maiores taxas de remoção foram proporcionadas pelos adsorventes: espuma de poliuretano e carvão ativado, ambos com taxas de remoção superiores a 90%. Devido à baixa solubilidade dos compostos, a presença de um co-solvente se faz necessária. A temperatura mais baixa (20 ⁰C) favoreceu a adsorção dos compostos. De modo geral, ambas as classes (Nitro-HPAs e Oxi-HPAs) tem sua remoção influenciada pelo aumento da concentração do soluto em solução.
Resumo inglês:Polycyclic aromatic hydrocarbons, nitrogen and oxygen (Nitro-PAHs and Oxy-PAHs) compose the class of compounds where a hetero atom of nitrogen and oxygen, respectively, is present in the constitution of the HPA. The inclusion of a heteroatom leads to increased mobility and increased toxicological potential. In this work were investigated adsorbent materials for removal of Nitro-PAH and Oxy-PAH from aqueous solutions. For this purpose, activated carbon (AC), polyurethane foam (PUF), quartz fiber (QF), high density polyethylene (PEHD), polytetrafluoroethylene Teflon (PTFE), Amberlite XAD-2 (XAD-2) and silica gel (Si), were evaluated as potential solid substrates, as well as its use as an alternative to XAD -2 for making personal samplers type lapel. Quinoline, 1-nitronaphthalene, Acridine, Phenazine, 2-nitrofluorene, 9-nitroanthracene and 1-nitropyrene were chosen as representatives of the class of compounds Nitro-PAHs. 2-naphthol, 2-hydroxyfluorene, Phenanthrene-9-carboxaldehyde, 9,10-anthraquinone, and 1-hydroxypyrene were chosen as representatives of the class of compounds Oxy-PAHs. The results were obtained by batch tests. For Nitro-PAHs, the adsorbents with the highest removal rates were: XAD-2 (100% removal on XAD-2, except for Quinoline - 80%) and activated carbon (around 90% for all reviews compounds). For Oxy-PAHs, the highest removal rates were provided by adsorbents: polyurethane foam and activated carbon, both with rates higher than 90% of removal. Due to the low solubility of the compounds, the presence of a co-solvent is required. The lowest temperature (20 ⁰C) favored the adsorption of the compounds. In general, both (Nitro-PAHs and Oxy-PAHs) classes have their removal influenced by increasing the concentration of the solute in solution.