Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2005
Autor(a) principal: Barreiro, Juliana Cristina
Orientador(a): Capelato, Milton Duffles lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/6359
Resumo: The oxidative decomposition of atrazine was induced by hydroxyl radicals generated from the interaction between hydrogen peroxide, H2O2, and iron oxides, yielding the Fenton reaction. The reaction rate of atrazine oxidation was followed in the presence of iron minerals: goethite, ferrihydrite, and lepidocrocite; and further with humic acid (HA) extracted from the soil. It was evaluated parameters such as pH, mineral and H2O2 concentrations for the atrazine oxidation in the presence of the mineral ferrihydrite. Atrazine concentration, as well the formation of the degradation products were identified and quantified using HPLC-UV-vis. Total iron and iron(II) contents were monitored by atomic absorption and UV-vis, respectively. It was observed that atrazine oxidation was catalyzed by the presence of significant amount of iron in solution, rising from mineral proton dissolution, at pH 3. The reaction rate of H2O2 decomposition was pH dependent, shown to be higher at pH>3.0. It was identified three degradation products for atrazine: desisopropylatrazine, desethylatrazine and hydroxyatrazine, which is in agreement with the proposed Fenton reaction mechanism in solution. The HA extracted from soil was characterized by the spectroscopic techniques NMR, EPR, and FTIR; and the results show the presence of functional groups, such as, carboxylic and phenolic acids, besides quinone groups, which are important for reactions involving pesticides. In the presence of HA, it was observed an inhibition for the atrazine decay due to the radical scavenger effect of HA and/or its action as a chelating agent for iron ions in solution or by its adsorption at the mineral surface. Atrazine sorption was higher in the presence of HA rather than minerals, ferrihydrite, for example, at pH 3.
id SCAR_2c92dd5821d4de61806e15a697764291
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/6359
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Barreiro, Juliana CristinaCapelato, Milton Duffleshttp://lattes.cnpq.br/6469822913862749cf70d9de-08fa-4ae0-8096-d4b703e0c9aa2016-06-02T20:35:07Z2007-07-112016-06-02T20:35:07Z2005-12-14BARREIRO, Juliana Cristina. Mechanistic study od atrazine herbicide oxidation in the presence of minerals znd humic substances in anaerobic environmen. 2005. 165 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2005.https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/6359The oxidative decomposition of atrazine was induced by hydroxyl radicals generated from the interaction between hydrogen peroxide, H2O2, and iron oxides, yielding the Fenton reaction. The reaction rate of atrazine oxidation was followed in the presence of iron minerals: goethite, ferrihydrite, and lepidocrocite; and further with humic acid (HA) extracted from the soil. It was evaluated parameters such as pH, mineral and H2O2 concentrations for the atrazine oxidation in the presence of the mineral ferrihydrite. Atrazine concentration, as well the formation of the degradation products were identified and quantified using HPLC-UV-vis. Total iron and iron(II) contents were monitored by atomic absorption and UV-vis, respectively. It was observed that atrazine oxidation was catalyzed by the presence of significant amount of iron in solution, rising from mineral proton dissolution, at pH 3. The reaction rate of H2O2 decomposition was pH dependent, shown to be higher at pH>3.0. It was identified three degradation products for atrazine: desisopropylatrazine, desethylatrazine and hydroxyatrazine, which is in agreement with the proposed Fenton reaction mechanism in solution. The HA extracted from soil was characterized by the spectroscopic techniques NMR, EPR, and FTIR; and the results show the presence of functional groups, such as, carboxylic and phenolic acids, besides quinone groups, which are important for reactions involving pesticides. In the presence of HA, it was observed an inhibition for the atrazine decay due to the radical scavenger effect of HA and/or its action as a chelating agent for iron ions in solution or by its adsorption at the mineral surface. Atrazine sorption was higher in the presence of HA rather than minerals, ferrihydrite, for example, at pH 3.A decomposição oxidativa da atrazina foi induzida pela geração de radicais hidroxila a partir da interação entre o peróxido de hidrogênio, H2O2, e óxidos de ferro, dando início a reação de Fenton. A velocidade de oxidação da atrazina foi acompanhada na presença dos minerais de ferro: goet-hita, ferrihidrita e lepidocrocita; e posteriormente de ácidos húmicos (AH) extraído de solo. Foram avaliados parâmetros como pH, concentração do mineral e H2O2 durante a oxidação da atrazina na presença do mineral ferrihidrita. A concentração de atrazina, bem como a formação dos produtos de degradação foram identificados e quantificados utilizando HPLCUV-vis. As concentrações de ferro total e ferro(II) foram monitoradas por absorção atômica e UV-vis, respectivamente. Observou-se que a oxidação da atrazina foi catalisada pela presença de quantidades significativas de ferro em solução, provenientes da próton dissolução do mineral em pH 3. A velocidade de decomposição do H2O2 foi dependente do pH, sendo maior para pH>3. Foram identificados três produtos de degradação da atrazina: desisopropilatrazina, desetilatrazina e a hidroxiatrazina, os quais são consistentes com o mecanismo proposto para a reação de Fenton em solução. O AH extraído de solo foi caracterizado a partir de técnicas espectroscópicas RMN, RPE e FTIR; apresentando grupos funcionais tais como ácidos carboxílicos e fenólicos, assim como grupamentos quinonas importantes nas reações com os pesticidas. Nos experimentos realizados na presença do AH foi observado uma inibição na velocidade de decaimento da atrazina devido ao efeito scavenger de radicais do AH e/ou sua ação como agente quelante de íons de ferro em solução ou adsorção do mesmo na superfície do mineral. A sorção da atrazina foi muito maior na presença do AH do que na presença dos minerais, ferrihidrita, por exemplo em pH 3.Universidade Federal de Sao Carlosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarBRQuímicaAtrazinaSubstâncias húmicasMinerais de ferroOxidação de pesticidaCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICAEstudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbioMechanistic study od atrazine herbicide oxidation in the presence of minerals znd humic substances in anaerobic environmeninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis754725fc-a477-4a5a-9df0-7404ddf6f891info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTTeseJCB.pdf.txtTeseJCB.pdf.txtExtracted texttext/plain103600https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/191a3964-5089-48aa-81f3-a4cb916800d8/download97d1f5fde21c3c65cbbb94647663970aMD53falseAnonymousREADORIGINALTeseJCB.pdfapplication/pdf1871586https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/2d8f02df-7a65-4ff5-81e6-b75b57851347/download908c1cf13d9ab8b44b9ce1f3633a6b99MD51trueAnonymousREADTHUMBNAILTeseJCB.pdf.jpgTeseJCB.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8576https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/54c78eac-96b4-437f-85ad-c1e0f13c6c99/download28683b570a526c6a111bbfe47c510a36MD52falseAnonymousREAD20.500.14289/63592025-02-06 04:59:11.453open.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/6359https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T07:59:11Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Mechanistic study od atrazine herbicide oxidation in the presence of minerals znd humic substances in anaerobic environmen
title Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
spellingShingle Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
Barreiro, Juliana Cristina
Química
Atrazina
Substâncias húmicas
Minerais de ferro
Oxidação de pesticida
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
title_short Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
title_full Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
title_fullStr Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
title_full_unstemmed Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
title_sort Estudo do mecanismo de oxidação do herbicida atrazina na presença de minerais e sustâncias húmicas em ambiente anaeróbio
author Barreiro, Juliana Cristina
author_facet Barreiro, Juliana Cristina
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Barreiro, Juliana Cristina
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Capelato, Milton Duffles
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6469822913862749
dc.contributor.authorID.fl_str_mv cf70d9de-08fa-4ae0-8096-d4b703e0c9aa
contributor_str_mv Capelato, Milton Duffles
dc.subject.por.fl_str_mv Química
Atrazina
Substâncias húmicas
Minerais de ferro
Oxidação de pesticida
topic Química
Atrazina
Substâncias húmicas
Minerais de ferro
Oxidação de pesticida
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
description The oxidative decomposition of atrazine was induced by hydroxyl radicals generated from the interaction between hydrogen peroxide, H2O2, and iron oxides, yielding the Fenton reaction. The reaction rate of atrazine oxidation was followed in the presence of iron minerals: goethite, ferrihydrite, and lepidocrocite; and further with humic acid (HA) extracted from the soil. It was evaluated parameters such as pH, mineral and H2O2 concentrations for the atrazine oxidation in the presence of the mineral ferrihydrite. Atrazine concentration, as well the formation of the degradation products were identified and quantified using HPLC-UV-vis. Total iron and iron(II) contents were monitored by atomic absorption and UV-vis, respectively. It was observed that atrazine oxidation was catalyzed by the presence of significant amount of iron in solution, rising from mineral proton dissolution, at pH 3. The reaction rate of H2O2 decomposition was pH dependent, shown to be higher at pH>3.0. It was identified three degradation products for atrazine: desisopropylatrazine, desethylatrazine and hydroxyatrazine, which is in agreement with the proposed Fenton reaction mechanism in solution. The HA extracted from soil was characterized by the spectroscopic techniques NMR, EPR, and FTIR; and the results show the presence of functional groups, such as, carboxylic and phenolic acids, besides quinone groups, which are important for reactions involving pesticides. In the presence of HA, it was observed an inhibition for the atrazine decay due to the radical scavenger effect of HA and/or its action as a chelating agent for iron ions in solution or by its adsorption at the mineral surface. Atrazine sorption was higher in the presence of HA rather than minerals, ferrihydrite, for example, at pH 3.
publishDate 2005
dc.date.issued.fl_str_mv 2005-12-14
dc.date.available.fl_str_mv 2007-07-11
2016-06-02T20:35:07Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T20:35:07Z
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.citation.fl_str_mv BARREIRO, Juliana Cristina. Mechanistic study od atrazine herbicide oxidation in the presence of minerals znd humic substances in anaerobic environmen. 2005. 165 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2005.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/6359
identifier_str_mv BARREIRO, Juliana Cristina. Mechanistic study od atrazine herbicide oxidation in the presence of minerals znd humic substances in anaerobic environmen. 2005. 165 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2005.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/6359
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.authority.fl_str_mv 754725fc-a477-4a5a-9df0-7404ddf6f891
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 São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/191a3964-5089-48aa-81f3-a4cb916800d8/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/2d8f02df-7a65-4ff5-81e6-b75b57851347/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/54c78eac-96b4-437f-85ad-c1e0f13c6c99/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 97d1f5fde21c3c65cbbb94647663970a
908c1cf13d9ab8b44b9ce1f3633a6b99
28683b570a526c6a111bbfe47c510a36
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.sibi@ufscar.br
_version_ 1851688774242664448