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metadata.dc.type: Tese
Title: Especiação de antimônio em amostras de água mineral e especiação de cromo em águas naturais empregando métodos de microextração e espectrometria de absorção atômica
metadata.dc.creator: Andrade, Jucimara Kulek
metadata.dc.contributor.advisor1: Anjos, Vanessa Egéa dos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Felsner, Maria Lurdes
metadata.dc.contributor.referee1: Weinert, Patricia Los
metadata.dc.contributor.referee2: Scheffer, Elizabeth Weinhardt de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee3: Grassi , Marco Tadeu
metadata.dc.contributor.referee4: Tarley, César Ricardo Teixeira
metadata.dc.description.resumo: O antimônio e o cromo são elementos presentes no ambiente de forma natural ou decorrente de atividades antrópicas. O comportamento, biodisponibilidade, toxicidade e transporte desses elementos são dependente das suas formas específicas, ou seja, sua especiação. Assim, é importante conhecer as diferentes espécies do elemento em um meio específico. O presente trabalho teve por objetivo implantar e validar em laboratório protocolos analíticos para o estudo da especiação de Sb e Cr em amostras de água mineral e natural, empregando técnicas de extração com detecção por espectrometria atômica. A especiação de Sb por extração por ponto nuvem envolveu a extração seletiva de Sb(III) em pH 2, com pirrolidina ditiocarbamato de amônio – APDC (complexante) em meio de surfactante (Triton X-114). A determinação do teor total de Sb foi realizada pelo mesmo procedimento, após redução do Sb(V) para Sb(III) usando L-cisteína. Um amplo estudo da presença de Sb(III) e Sb(V) em amostras brasileiras de água mineral envasadas em PET foi realizado. A concentração média de Sb(total) para 39 amostras recentemente envasadas foi de 4 ± 1,4 μg L-1, sendo que 70% das amostras estão dentro dos limites aceitáveis pela ANVISA (5,0 μg L-1). A espécie majoritária nas amostras foi o Sb(III) com 53 a 79% do teor total de Sb, sugerindo a migração do Sb2O3 do PET para a bebida. Um estudo foi conduzido com cinco marcas de água mineral envasada e analisadas durante seis meses. O teor de Sb(total) na água mineral aumentou de 2 a 27% após 6 meses de estocagem. Esses resultados indicam que ocorre a migração do Sb presente no PET para a bebida engarrafada. A migração do Sb do PET para água mineral foi avaliada sob diferentes condições de armazenamento (tempo, temperatura, exposição solar) usando a própria bebida como simulante e com simulantes alimentícios (água ultrapura e solução ácida). Nesses ensaios, observou-se um aumento de até 214% do teor de Sb quando a temperatura de armazenamento aumentou até 80ºC. Um aumento de 323% foi observado quando as amostras foram expostas por 7 dias à radiação solar e de até 600% com simulante ácido acético por 10 dias. Com relação à distribuição das espécies, a espécie que apresentou aumento mais significativo foi de Sb(III). A especiação de Cr por emulsificação assistida por ultrassom envolveu a extração seletiva do Cr(VI) e pré-concentração com tributilfosfato (TBP) (solvente extrator orgânico), em meio de HCl e NaCl. A dispersão da solução extratora foi realizada com banho ultrassônico em substituição a um solvente dispersor. A determinação do teor total de Cr(III) foi realizada pelo mesmo procedimento, após oxidação do Cr(III) para Cr(VI) usando KMnO4. Um estudo de especiação de Cr em amostras de água natural do Oeste, Centro-Oeste e Campos Gerais do Estado do Paraná, Brasil foi realizado. As concentrações totais de Cr foram inferiores a 1,0 μg L-1, portanto, compatíveis com águas não contaminadas. O Cr dissolvido foi a maior fração para as amostras, indicando que o Cr pode ter uma maior capacidade de mobilidade e possível biodisponibilidade nessas águas. Com relação a distribuição do Cr na fração dissolvida, a fração majoritária foi de Cr(VI). Esta é a espécie mais tóxica e forma mais esperada em águas naturais oxigenadas. A variabilidade nos resultados mostra a necessidade de monitoramento das concentrações totais desses elementos e sua especiação, nos ambientes aquáticos e águas engarrafadas, como forma avaliar sua toxicidade e garantir a segurança social e ambiental.
Abstract: Antimony and chromium are elements present in the environment naturally or due to anthropic activities. The behavior, bioavailability, toxicity and transport of these elements are dependent on their specific forms, i.e., their speciation. Thus, it is important to know the different species of this element in a specific medium. Thereby, this work proposes to implement and validate in laboratory analytical protocols for the study of Sb and Cr speciation in mineral and natural water, employing extraction technique with detection by atomic absorption. The Sb speciation by cloud point extraction involved the selective extraction of Sb(III) at pH 2, with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate - APDC (complexing agent) in surfactant medium (Triton X-114). By the same procedure was performed the determination of the total Sb content, however after reduction of Sb (V) to Sb (III) using L-cysteine. This protocol made possible an extensive study of the presence of Sb(III) and Sb(V) in Brazilian samples of bottled mineral water with PET. The mean concentration of Sb (total) for 39 freshly packaged samples was 4 ± 1.4 μg L-1, and 70% of the samples were within the limits acceptable by ANVISA (5.0 μg L-1). The majority species in the samples was Sb(III) with 53 to 79% of the total Sb content, suggesting the migration of Sb2O3 from PET to the beverage. With five brands of bottled mineral water was conducted a study, with samples analyzed for six months. Sb(total) content in mineral water increased from 2 to 27% after 6 months of storage. These results indicate that migration of the Sb present in the PET to the bottled beverage occurs. The migration of Sb from PET to mineral water was evaluated under different storage conditions (time, temperature, sun exposure) using the beverage as simulant and with food simulants (ultrapure water and acid solution). In these tests, when storage temperature increased to 80 °C was observed an increase of up to 214% in Sb content. When samples were exposed for 7 days to solar radiation was observed an increase of up to 323% in Sb content and when packaging were maintained for 10 days with acetic acid simulant was observed an increase of up to 600%. Regarding the distribution of species, the species that presented the most significant increase was Sb(III). The Cr speciation by ultrasound emulsification microextraction involved the selective extraction of Cr (VI) and preconcentration with organic extractor solvent, tributylphosphate (TBP), in HCl and NaCl medium. . It was performed the dispersion of the extractive solution with an ultrasonic bath in place of a dispersing solvent. By the same procedure, the determination of the total Cr(III) content was performed, but after oxidation of Cr(III) to Cr(VI) using KMnO4. A Cr speciation study in samples of natural water from the West, Center-West and Campos Gerais from the State of Paraná, Brazil was carried out. The total concentrations of Cr were less than 1.0 μg L-1,therefore, these levels are compatible with uncontaminated water. Cr dissolved was the largest fraction for the samples, indicating that Cr may have a greater mobility capacity and possible bioavailability in these waters. Regarding the distribution of Cr in the dissolved fraction, the majority fraction was Cr(VI). This is the more toxic specie and more expected form in oxygenated natural waters. The variability in the results shows the need for monitoring of the total concentrations of theses elements and their speciation in aquatic environments and bottled waters, as a way to evaluate their toxicity and guarantee social and environmental security.
Keywords: Especiação
Antimônio
Cromo
Ponto nuvem
UAEME
Água
Speciation
Antimony
Chromium
Cloud point
UAEME
Water
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa Associado de Pós-Graduação em Química - Doutorado
Citation: ANDRADE, J. K. Especiação de antimônio em amostras de água mineral e especiação de cromo em águas naturais empregando métodos de microextração e espectrometria de absorção atômica. 2018, 189f. Tese (Doutorado em Química), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2018.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2475
Issue Date: 22-Feb-2018
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