Comparação de técnicas de extração e caracterização de ácidos naftênicos em águas produzidas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Vieira, Michel Moreira de Freitas lattes
Orientador(a): Vaz, Boniek Gontijo lattes
Banca de defesa: Vaz, Boniek Gontijo, Coltro, Wendell Karlos Tomazelli, Santos, Jandyson Machado
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Goiás
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química (IQ)
Departamento: Instituto de Química - IQ (RG)
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12198
Resumo: In the first part of the work, for the purpose of studying the extraction efficiency of NAs in Brazilian PWs, some SPE methodologies were studied for these analytes, established in the literature, in order to perform the comparison and determination of the best methodologies, in order to optimize and adapt them to the analytes of the Brazilian scenario. The stationary phases studied in this first part were: C18, ENV, ENV+, Strata-X and HLB. We proceeded with the extractions by fully replicating the parameters as presented in the literature, in order to be able to compare the solid phase extraction methodologies employed to the same matrix. The analyses were performed on the Q-Exactive Orbitrap ultra-high resolution mass spectrometer, using the electrospray ionization (ESI) source in negative mode. Data processing was performed with Composer and Thanus software. The results obtained indicate that the methodologies of group III, with the solid phases ENV and HLB, showed the highest number of AN species extracted with the three solvents used, hexane (HEX), dichloromethane (DCM) and isopropanol (IPA). The results obtained indicate that the solvent DCM extracted in higher concentrations species with a DBE value of 1, and the solvent methanol extracted in higher concentrations species with a DBE value of 2. Moreover, the solvent hexane presented species with a DBE value of 2 in high concentrations, indicating that these species are eluted by this solvent with greater efficiency. Finally, tests with methodologies using ENV, C18, APS, Strata-X and HLB solid phases were performed in order to determine the optimum solvent volume and optimum sample pH for efficient extraction. The results presented indicate that pH 2 showed the highest recovery results for acidic species. Also, the extractions eluted with 20 mL of dichloromethane, divided into two fractions provided better results in terms of the number of formulas assigned. Another point of note is the fact that acid species were eluted by water during the washing step for the removal of salts from the PW sample, making it necessary to remove this step from the extraction methodologies
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We proceeded with the extractions by fully replicating the parameters as presented in the literature, in order to be able to compare the solid phase extraction methodologies employed to the same matrix. The analyses were performed on the Q-Exactive Orbitrap ultra-high resolution mass spectrometer, using the electrospray ionization (ESI) source in negative mode. Data processing was performed with Composer and Thanus software. The results obtained indicate that the methodologies of group III, with the solid phases ENV and HLB, showed the highest number of AN species extracted with the three solvents used, hexane (HEX), dichloromethane (DCM) and isopropanol (IPA). The results obtained indicate that the solvent DCM extracted in higher concentrations species with a DBE value of 1, and the solvent methanol extracted in higher concentrations species with a DBE value of 2. Moreover, the solvent hexane presented species with a DBE value of 2 in high concentrations, indicating that these species are eluted by this solvent with greater efficiency. Finally, tests with methodologies using ENV, C18, APS, Strata-X and HLB solid phases were performed in order to determine the optimum solvent volume and optimum sample pH for efficient extraction. The results presented indicate that pH 2 showed the highest recovery results for acidic species. Also, the extractions eluted with 20 mL of dichloromethane, divided into two fractions provided better results in terms of the number of formulas assigned. Another point of note is the fact that acid species were eluted by water during the washing step for the removal of salts from the PW sample, making it necessary to remove this step from the extraction methodologiesNa primeira parte do trabalho, para fins de estudo de eficiência de extração dos ANs nas APs brasileiras, estudou-se algumas metodologias de EFS para esses analitos, estabelecidas na literatura, com o objetivo de realizar a comparação e a determinação das melhores metodologias, a fim de otimizá-las e adequá-las aos analitos do cenário brasileiro. As fases estacionárias estudadas nessa primeira parte foram: C18, ENV, ENV+, Strata-X e HLB. Procedeu-se com as extrações replicando de forma integral os parâmetros conforme apresentados na literatura, de modo a poder comparar as metodologias de extração em fase sólida empregadas a uma mesma matriz. As análises foram feitas no espectrômetro de massas de ultra-alta resolução Q-Exactive Orbitrap, utilizando a fonte de ionização por electrospray (ESI) no modo negativo. O processamento de dados foi realizado com os softwares Composer e Thanus. Os resultados obtidos apontam que as metodologias do grupo III, com as fases sólidas ENV e HLB, apresentaram o maior número de espécies de ANs extraídas com os três solventes utilizados, hexano (HEX), diclorometano (DCM) e isopropanol (IPA), sendo 269 e 324 respectivamente no extrato total para as duas fases estacionárias. Em seguida realizou-se a semiquantificação das espécies ácidas da classe O2 identificadas nos extratos das metodologias supracitadas, os resultados que foram obtidos indicam que o solvente DCM extraiu em maiores concentrações espécies de valor de DBE 1, e o solvente metanol extraiu em maiores concentrações espécies de valor de DBE 2. Além disso, o solvente hexano apresentou espécies com valor de DBE 2 em altas concentrações, indicando que essas espécies são eluídas por esse solvente com maior eficiência. Além disso, os compostos com fórmula molecular C7H12O2, C8H14O2, C9H16O, C10H18O2 e C11H20O2 apresentaram alta concentraçãom em praticamente todos os extratos. Por último, testes com metodologias utilizando as fases sólidas ENV, C18, APS, Strata-X e HLB foram relizados, a fim de se determinar o volume ideal de solvente e o pH ideal da amostra para uma extração eficiente. Os resultados apresentados indicam que o pH 2 apresentou maiores resultados de recuperação de espécies ácidas. Ainda, as extrações eluídas com 20 mL de diclorometano, divididos em duas frações forneceram resultados melhores em questão do número de fórmulas atribuídas. Outro ponto de destaque é o fato de que espécies ácidas foram eluídas pela água durante a etapa de lavagem para a remoção de sais da amostra de AP, sendo necessária a retirada dessa etapa das metodologias de extração.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)UFGBrasilInstituto de Química - IQ (RG)Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessÁcidos naftênicosÁguas produzidasEspectrometria de massasExtração em fase sólidaUltra-alta resoluçãoNaphthenic acidsProduced waterMass spectrometrySolid-phase extractionUltra-high resolutionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::SEPARACAOComparação de técnicas de extração e caracterização de ácidos naftênicos em águas produzidasComparison of techniques for extraction and characterization of naphthenic acids in produced waterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis835005005005002910731reponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/3fecefa2-1e23-4167-a608-797099400dbc/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/7686cb41-6614-44f2-9564-157df0c32a6b/download4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52ORIGINALDissertação - Michel Moreira de Freitas Vieira - 2022.pdfDissertação - Michel Moreira de Freitas Vieira - 2022.pdfapplication/pdf4649239http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/d8841439-e3a2-4d66-b5d7-8568ab64d1f8/download7636741c0bcbd02e5961ffd62cfd8f81MD53tede/121982022-07-20 08:27:10.327http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tede/12198http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.bc.ufg.br/tedeserver/oai/requestgrt.bc@ufg.bropendoar:oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/12342022-07-20T11:27:10Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)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