abstract: Up to 25 percent of the operating budget for contaminated site restoration projects is spent on site characterization, including long-term monitoring of contaminant concentrations. The sensitivity, selectivity, and reproducibility of analytical methods have improved to the point where sampling techniques bear the primary responsibility for the accuracy and precision of the data. Most samples represent discrete concentrations in time and space; with sampling points frequently limited in both dimensions, sparse data sets are heavily extrapolated and the quality of data further limited. Methods are presented for characterizing contaminants in water (groundwater and surface waters) and indoor air. These techniques are integrative, providing information averaged over time and/or space, as opposed to instantaneous point measurements. Contaminants are concentrated from the environment, making these methods applicable to trace contaminants. These methods have the potential to complement existing techniques, providing the practitioner with opportunities to reduce costs and improve the quality of the data used in decision making. A conceptual model for integrative sampling of environmental waters is developed and a literature review establishes an advantage in precision for active samplers. A programmable sampler was employed to measure the concentration of chromate in a shallow aquifer exhibiting time-dependent contaminant concentrations, providing a unique data set and sustainability benefits. The analysis of heat exchanger condensate, a waste stream generated by air conditioning, is demonstrated in a non-intrusive method for indoor air quality assessment. In sum, these studies present new opportunities for effective, sustainable environmental characterization. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil and Environmental Engineering 2015

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2018-06-21T13:56:35Z No. of bitstreams: 2 Tese - Francielle Queiroz Soares - 2018.pdf: 4062174 bytes, checksum: caec2644f4aa247943bf36592f90e826 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-27T11:03:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Francielle Queiroz Soares - 2018.pdf: 4062174 bytes, checksum: caec2644f4aa247943bf36592f90e826 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T11:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Francielle Queiroz Soares - 2018.pdf: 4062174 bytes, checksum: caec2644f4aa247943bf36592f90e826 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Monolithic polymers can be defined as continuous porous polymers, synthesized in situ in a mold. These materials have been used in chromatographic applications due to the combination of high surface area with excellent permeability and mass transport properties. In this work, monolithic polymers based on styrene and divinylbenzene were synthesized by thermal initiation via bulk polymerization in the presence of different diluents; and via high internal phase emulsion polymerization in presence and absence of toluene as diluent. The monoliths produced via bulk polymerization, which were synthesized in the presence of binary mixtures tetrahydrofuran/decanol and toluene/decanol as polymerization diluents in the ratio 15:85 (v/v) showed mechanical resistance to be applied as extractive phases. Both formulations produced polymers with macroporous characteristics and the tetrahydrofuran/decanol mixture presented larger channels, resulting in higher permeability, in this way it was used as extraction phase for the technique of preparation of samples based on a device of sorptive extraction of micropipette tip (DPX) applied to the determination of triazines in water samples. Under optimized conditions the absolute recovery for the triazines varied from 28 to 64%. The monoliths produced by high internal phase emulsion polymerization showed macroporosity. We have found that the effect of the solvent is more significant for the increase in surface area and the volume and mean diameter of pores than the effect of the reduction of these by the increase in velocity. With this, the monolith prepared in the presence of toluene at a speed of 3000 rpm obtained a larger surface area and a larger volume and pore diameter, resulting in a higher permeability. The surface of this monolith was modified with polypyrrole, to verify this film on the selectivity of the resulting phase. When submitted to the extraction process using solid phase extraction devices (SPE), the monolith covered with PPY films presented better extraction efficiency and its parameters were optimized for determination of triazines in water samples by the SPE/LC-UV method (SPE/high performance liquid chromatography with UV-vis detection). According to the figures of merit evaluated, the proposed SPE/LC-UV method presented linearity in the concentration range of 0.5-50 ng.mL-1 and absolute recovery of 75 to 105%, with precision demonstrated by the coefficient of variation lower than 15%. The limit of quantification of the method was 0.5 ng.mL-1 for all the analytes. Thus, it was possible to develop new low-cost monolithic phases with chemical and mechanical resistance and physicochemical characteristics suitable for use as extractive phase in the miniaturized technique of preparation of DPX samples, as well as SPE. The developed phases were evaluated for the determination of triazines in water samples with adequate selectivity and sensitivity. Based on the results, the developed phases present themselves as promising alternative to the commercial extractive phases. / Os polímeros monolíticos podem ser definidos como polímeros contínuos altamente porosos, sintetizados in situ em um molde. Esses materiais têm sido empregados em aplicações cromatográficas devido a combinação de alta área superficial com excelentes propriedades de permeabilidade e transporte de massa. Nesse trabalho, polímeros monolíticos a base de estireno e divinilbenzeno foram sintetizados por iniciação térmica, via polimerização em massa na presença de diferentes diluentes; e via polimerização em emulsão de alta fase interna, na presença e na ausência de tolueno como diluente. Os monolitos produzidos via polimerização em massa, que foram sintetizados na presença das misturas binárias tetrahidrofurano/decanol e tolueno/decanol como diluentes de polimerização na proporção 15:85 (v/v) apresentaram resistência mecânica para serem aplicados como fases extratoras. Ambas as formulações produziram polímeros com característica macroporosa e a mistura tetrahidrofurano/decanol apresentou canais maiores, resultando em menor resistência à vazão, desta forma este foi utilizado como fase extratora para técnica de preparo de amostras baseada em dispositivo de extração sortiva em ponteira (DPX) aplicado à determinação de triazinas em amostras de água. Nas condições otimizadas a recuperação absoluta para as triazinas variou de 28 a 64%. Para os monolitos produzidos via polimerização em emulsão de alta fase interna, o efeito do solvente é mais significativo para o aumento da área superficial e do volume e diâmetro médio de poros do que o efeito da redução desses pelo aumento da velocidade de agitação. Com isso o monolito preparado na presença de tolueno na velocidade de 3000 rpm obteve maior área superficial e maior volume e diâmetro de poro, resultando em menor resistência à vazão e sua superfície foi modificada com polipirrol. Quando submetidos ao processo de extração empregando dispositivos de extração em fase sólida (SPE), o monolito recoberto com filmes de PPY, apresentou maior eficiência de extração sendo então seus parâmetros otimizados para determinação de triazinas em amostras de água pelo método SPE/LC-UV (SPE/cromatografia líquida de alta eficiência com detecção UV-vis). Segundo as figuras de mérito avaliadas o método SPE/LC-UV proposto, apresentou linearidade na faixa de concentração de 0,5-50 ng.mL-1 e recuperação absoluta de 75 a 105 %, com precisão demonstrada pelos coeficientes de variação menores que 15%. O limite de quantificação do método foi de 0,5 ng.mL-1 para todos os analitos. Assim sendo, foi possível desenvolver novas fases monolíticas de baixo custo com resistência química e mecânica e características físico-químicas adequadas para emprego como fase extratora em técnica miniaturizada de preparo de amostras DPX, assim como em SPE. As fases desenvolvidas foram avaliadas para determinação de triazinas em amostras de água apresentando seletividade e sensibilidade adequada. Com base nos resultados, as fases desenvolvidas apresentam se como promissora alternativa às fases extratoras comerciais.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-08-14T18:13:46Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO ELISA.pdf: 1165332 bytes, checksum: 954aaa7a7ee1f8fe3819ae5fb2f6f142 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-08-17T12:35:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO ELISA.pdf: 1165332 bytes, checksum: 954aaa7a7ee1f8fe3819ae5fb2f6f142 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO ELISA.pdf: 1165332 bytes, checksum: 954aaa7a7ee1f8fe3819ae5fb2f6f142 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Dentre as frutas silvestres da mata Atlântica, o araçá destaca-se pela presença de compostos bioativos, com ação antiproliferativa, antimicrobiana, antienvelhecimento e antidiabética (pela inibição de alfa-amilase e alfaglicosidase). Entretanto, a quantificação e caracterização dos compostos presentes no araçá ainda não foram suficientemente elucidadas. Assim, foram identificados e quantificados compostos fenólicos presentes em diferentes extratos da polpa-casca e da semente de três genótipos de araçá, bem como suas atividades antioxidantes e seus potenciais de inibição de alfa-glicosidase e alfa-amilase. Os extratos obtidos foram fracionados por extração em fase sólida e os compostos presentes foram identificados e quantificados por análise cromatográfica. Não foram verificadas diferenças significativas na inibição enzimática entre os três genótipos, e nem mesmo entre polpa-casca e semente. Os compostos presentes na polpa-casca e na semente, independentemente do genótipo, inibiram a alfa-amilase e a alfa-glicosidase. Os compostos presentes na fração III (flavonoides) destacaram-se pela inibição da alfa-glicosidase e também da alfa-amilase, enquanto os compostos presentes na fração IV (antocianinas poliméricas) e no extrato não fracionado, destacaram-se pela inibição da alfa-glicosidase, com pouca inibição da alfaamilase. Nas frações estudadas, e também no extrato não fracionado, verificou-se maior concentração de ácido elágico, e menores concentrações de quercetina, cianidina-3-glicosídeo, malvidina-3-glicosídeo, e de ácidos vanílico, siríngico, p-cumárico e 4-hidroxibenzóico. Em conclusão, os extratos fenólicos de araçá inibiram alfa-amilase e alfa-glicosidase; os genótipos e a parte da fruta não influenciaram a inibição destas enzimas; os compostos presentes no extrato não fracionado e nas frações III e IV resultaram em maior inibição das enzimas estudadas. / Among the wild fruits of the Atlantic forest, araçá stands out for presenting bioactive compounds with antiproliferative, antimicrobial, anti-aging and antidiabetic action (by the inhibition of alpha-amylase and alpha-glucosidase). However, the quantification and characterization of the compounds present in the araçá have not been sufficiently elucidated. Thus, phenolic compounds present in different pulp-peel and seed extracts of three araçá genotypes were identified and quantified. In addition, their antioxidant activities and alphaglucosidase and alpha-amylase inhibition potentials were evaluated. The obtained extracts were fractionated by solid phase extraction and the phenolic compounds were identified and quantified by chromatographic analysis. No significant differences were observed for the enzymatic inhibition between the three genotypes, nor even between pulp-peel and seed. Alpha-amylase and alpha-glucosidase enzymes were inhibited by the compounds present in araçá pulp-peel and seed extracts regardless of genotype. Phenolic compounds present in fraction III (flavonoids) were distinguished by the inhibition of both alpha-glucosidase and alpha-amylase enzymes. However, phenolic compounds present in fraction IV (polymeric anthocyanins) and in the unfractionated extract, were distinguished by the inhibition of alpha-glucosidase, with slight inhibition of alpha-amylase. Ellagic acid was the compound found in higher amounts in the fractions and non-fractionated extract, while quercetin cyanidin-3-glycoside, malvidin-3-glycoside, and vanillic, syringic p-coumaric and 4-hidroxybenzoic acids were present in lower amounts. In conclusion, araçá phenolic extracts inhibited alpha-amylase and alpha-glucosidase; the genotype and the fruit part did not influence the inhibition of these enzymes; the compounds present in the unfractionated extract and fractions III and IV resulted in higher inhibition of the enzymes studie.

Orientador: Jose Pedrazzolli Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:01:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_AlessandrodeCarvalho_M.pdf: 6535924 bytes, checksum: 32e397fd65c63f6c293df90358e9eff3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, a codeína foi determinada em plasma humano, através de metodologia analítica baseada no acoplamento da extração sólido-líquido "online" HPLC-MS/MS por electrospray positivo. O método foi desenvolvido visando a injeção direta de amostras plasmáticas sem prévio tratamento. O padrão interno utilizado foi o tramadol. O tempo total de análise foi de 3 min./amostra e devido ao sincronismo entre a corrida cromatográfica e a extração "on-line" automatizada o método possibilita a análise de mais de 400 amostras por dia. O uso de coluna monolítica (Chromolith Performance RP-18e, 100 mm x 4.6 mm) e extração em fase sólida automatizada (sistema Prospekt 2) demonstrou ser altamente eficiente em relação à resolução dos picos cromatográficos, tempo de retenção e pressão no interior da coluna cromatográfica. A curva de calibração foi definida com o intervalo de concentração de 5 à 200 ng/mL, atingindo boa linearidade. Excelentes resultados foram alcançados em relação à precisão e exatidão intra e inter-dia apresentando uma variação de 2.33 à 7.25% (CV%) e 2.35 à 9.97% (RE%), respectivamente. A metodologia analítica desenvolvida neste trabalho, baseada no acoplamento "on-line" SPE-HPLC-MS/MS apresentou boa seletividade, robustez, exatidão e precisão, bem como uma alta produtividade nas análises para determinação de codeína em plasma humano / Abstract: A specific LC-MS/MS method was developed and validated for automated determination of codeine in human plasma, using on-line solid-phase extraction (SPE) system coupled with positive ion electrospray ionization tandem mass spectrometry. Method allowed plasma direct injection onto cartridge without sample pre-treatment. Total analysis time per run was 3 min, allowing high-throughput for codeine determination. SPE on-line along monolithic column (Chromolith Performance RP-18e, 100 mm x 4.6 mm) demonstrated to be highly effective in terms of backpressure, separation speed and peak asymmetry. Calibration curves range was linear 5.0-200 ng/mL. Method showed an excellent intra-assay and inter-assay precision ranged from 2.33 to 7.25% (CV%) as well as great intra-assay and inter-assay accuracy, ranging from -2.35 to 9.97% (RE%). SPE-LC-MS/MS method provided selectivity, robustness, accuracy, precision and high-throughput to assess codeine pharmacokinetics in human plasma samples / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-10T16:41:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alistor de Sousa Neto - 2016.pdf: 3187623 bytes, checksum: f99ac51c255f7fe2bb7330340f92c0e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-10T16:41:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alistor de Sousa Neto - 2016.pdf: 3187623 bytes, checksum: f99ac51c255f7fe2bb7330340f92c0e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T16:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alistor de Sousa Neto - 2016.pdf: 3187623 bytes, checksum: f99ac51c255f7fe2bb7330340f92c0e9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work describes the development of a method in solid phase extraction for Cr (III) determination in food and environmental samples using Luffa cylindrica as bioadsorbent. In the first chapter, a characterization study to evaluate the use of Luffa cylindrica "in natura" as bioadsorbent for chromium ions (III and VI) adsorption in aqueous systems was conducted. Through characterization, specifically in relation to the determination of pH(PCZ), it became clear that the material has positively charged surface in solutions with pH below 6.0 and above this value, the surface is negatively charged. From this evidence, a study was conducted to evaluate the effect of pH solution on the chromium inorganic species adsorption has been noted that from pH = 4.0 it is possible to separate the chromium species (III and VI) and trivalent species exclusively adsorbed. Thus, we conducted several characterization tests such as Infrared Spectroscopy, X-rays Diffraction by the powder method, Elemental Analysis, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive Spectroscopy to evaluate the physicochemical characteristics of Luffa cylindrica. The results of the kinetic study and the adsorption isotherms showed that the chromium III ions adsorption of Luffa cylindrica possibly occurs through an interaction of the chemical type. Furthermore, the parameters as stirring time and adsorbent mass were evaluated to obtain the best conditions of the adsorption process. Quantification of chromium before and after the adsorption process was performed by Flame Atomic Absorption Spectrometry. From the results, it was observed that requires 30 minutes to achieve sorption equilibrium and adsorption kinetics followed a pseudo-second-order. Study of possible interferences Ba2+, Co2+, Cu2+, Fe3+ and Mn2+ ions were performed in order to observe the selectivity of the material relative to the analyte of interest. The second chapter was developed a flow method of solid phase extraction for selective extraction and determination of Cr (III) ions in food and environmental samples. Multivariate techniques were used to evaluate the chemical variables and extraction flow system: adsorbent mass, separation flow rate, concentration and volume of eluent, through a 24factorial design. The results showed that the adsorbent mass and eluent volume was significantly influence in the flow system and has been used for optimization a Doehlert design of these variables indicating optimal values as 170 mg of adsorbent mass and 1348μL eluent (HNO3 1 mol L-1). The other variables, separation flow rate and eluent concentration were maintained at the values 2 mL min-1 and 1 mol L-1, respectively. The possible presence of interfering ions, Cu2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cr6+ was studied in order to verify the selectivity of the analysis method. Through the calculated values for the interfering factor (IF) was determined good selectivity of the proposed method. The analytical performance was evaluated by the parameters, detection limit (LOD), quantification limit (LOQ), accuracy (D.P.R) and the values were 19.2 ug L-1; 63.99 ug L-1 and 0.19%, respectively, with the linear range of the method equal to 63.90 to 2000 ug L-1. Finally, the accuracy of the method was evaluated from analysis of water certificate reference material (APS-1071) and sediment (APS-1066). Recovery tests were performed on samples of water, energy and isotonic values having been found in the range from 87.60 to 107.35%. Keywords:Chromium, Luffa cylindrica, solid phase extraction. / Nesse trabalho é descrito o desenvolvimento de um método de extração em fase sólida para determinação de Cr(III) em amostras de interesse ambiental e alimentício utilizando Luffa cylindrica como bioadsorvente. No primeiro capítulo, um estudo de caracterização a fim de avaliar o uso da Luffa cylindrica “in natura” como bioadsorvente para adsorção de íons cromo III e VI em sistemas aquosos foi realizado. Através da caracterização, especificamente em relação à determinação do pH(pcz), ficou evidente que o material apresenta superfície carregada positivamente em soluções com pH abaixo de 6,0 e acima deste valor, a superfície se encontra carregada negativamente. A partir dessa evidência, foi realizado um estudo, a fim de avaliar o efeito do pH da solução na adsorção das espécies inorgânicas de cromo, tendo sido observado que a partir de pH= 4,0 é possível separar as espécies de cromo (III e VI), sendo a espécie trivalente exclusivamente adsorvida. Dessa forma, foram realizados diversos ensaios de caracterização tais como Espectroscopia de Infravermelho Médio, Difração de Raios-X pelo método do pó, Análise elementar, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva a fim de avaliar as características físico-químicas da Luffa cylindrica. Os resultados do estudo cinético e das isotermas de adsorção evidenciaram que a adsorção dos íons cromo III pela Luffa cylindrica “in natura”, possivelmente, ocorre através de uma interação do tipo química. Além disso, os parâmetros tempo de agitação e massa do adsorvente foram avaliados, visando obter as melhores condições do processo de adsorção. A quantificação do teor de cromo, antes e após o processo de adsorção, foi realizada por Espectrometria de Absorção Atômica por Chama. Através dos resultados, observou-se que são necessários 30 minutos para atingir o equilíbrio da sorção e que a adsorção obedece a uma cinética de pseudo-segunda-ordem. Estudo dos possíveis interferentes Ba2+, Co2+, Cu2+, Fe3+ e Mn2+ foram realizados a fim de se observar a seletividade do material em relação ao analito de interesse. No segundo capítulo foi desenvolvido um método de extração em fase sólida em fluxo para a extração seletiva e determinação de Cr(III) em amostras de interesse alimentício e ambiental. Técnicas multivariadas foram utilizadas para avaliar as variáveis químicas e de fluxo do sistema de extração: massa do adsorvente, vazão de separação, concentração e volume do eluente, através de um planejamento fatorial 24. Os resultados apontaram que as variáveis massa do adsorvente e volume do eluente influenciam significativamente no sistema em fluxo, tendo sido utilizado um planejamento Doehlert para otimização destas variáveis, indicando como valores ótimos 170 mg de adsorvente e 1348μL de eluente (HNO3 1 mol L-1). As demais variáveis, vazão de separação e concentração do eluente foram mantidas nos valores 2 mL min-1 e 1 mol L-1, respectivamente. A presença de possíveis íons interferentes, Cu2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cr6+, foi estudada, a fim de verificar a seletividade do método de análise em fluxo. Através dos valores calculados para o fator de interferência (FI) foi determinada a boa seletividade do método proposto. O desempenho analítico foi avaliado por meio dos parâmetros, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), precisão (D.P.R) e os valores encontrados foram 19,2 μg L-1; 63,99 μg L-1 e 0,19%, respectivamente, sendo a faixa linear do método igual a 63,90 – 2000 μg L-1. Por fim, a exatidão do método foi avaliada a partir de análise de material certificado de referência de água (APS-1071) e sedimento (APS-1066). Testes de recuperação foram realizados em amostras de água, energético e isotônico, tendo sido encontrados valores na faixa de 87,60 – 107,35%. Palavras-chave: cromo, Luffa cylindrica, extração em fase sólida.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-05-15T20:03:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Dalva Americano Soares - 2017.pdf: 2532503 bytes, checksum: 8d316e6aedc3fa70ec38c43e074d3bb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-16T12:11:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Dalva Americano Soares - 2017.pdf: 2532503 bytes, checksum: 8d316e6aedc3fa70ec38c43e074d3bb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T12:11:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Dalva Americano Soares - 2017.pdf: 2532503 bytes, checksum: 8d316e6aedc3fa70ec38c43e074d3bb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-29 / The present work presents a study on the use of dry coffee straw and straw from sticky coffee, also known as "bark" of the coffee as adsorbent for metallic ions. Initially, the experiments were carried out in batch and the metal quantification before and after the adsorption experiments was done using Atomic Flame Absorption Spectrometry (FAAS). The adsorption of the ions Cd (II), was evaluated and the results indicated that the coffee straw dried in natura, presented an outstanding performance. The optimization parameters studied in the adsorption of the corresponding ion were the pH of the solution and time of contact, presenting the maximum adsorption occurrence in the pH value between 5 to 9 and better contact time starting from 60 minutes. The physical-chemical characterization of the material was done through the use of Infrared Spectroscopy, X-ray Dispersive Energy Analysis, X-Ray Diffraction Analysis, EDX Elemental Analysis and the zero load point determination. The adsorption kinetics best fit the pseudo-second order model and the adsorption isotherms developed with the objective of determining the maximum adsorptive capacity showed a better fit to the Langmuir model. From data obtained in the batch experiments, the dry coffee straw was used in the development of a solid phase extraction method for adsorption of cadmium. In order to evaluate the chemical and flow variables that possibly influence the system, the multivariate method was used. The variables studied were adsorbent mass, eluent concentration, eluent volume and pre-concentration flow, through a factorial design 24, indicating the eluent volume and pre-concentration flow as the significant variables, which were studied later by means of Doehlert planning. Thus, the best conditions for flow system operation were: adsorbent mass 25 mg, (HCl) eluent concentration 1.0 mol L-1, eluent volume 250 μL and pre-concentration flow 2.0 mL min-1. For the purpose of analyzing the selectivity of the method, a study of the possible interferences was done, based on the calculation of the interference factor (IF). The Cu+2, Fe+2, Mn+2, Zn+2, Ca+2, Mg+2, Na+1, K+1, Cr+3 ions were analyzed in different proportions. The pre-concentration factor was calculated as being equal to 20.4; Limit of detection (LD) 7,86 μg L-1, Limit of quantification (LQ) 26,20 μg L-1, precision (DPR) 0,11, linear range between 26,20 - 2000 μg L-1. The accuracy of the method was tested through the analysis of the certified water reference material (APS - 1071).The recovery tests were carried out on samples of cashew, pineapple, orange and guava juices, and the values found were ranged from 100,72 to 109,7%. The method developed was satisfactory for pre-concentration of Cd (II) ions, for the simplicity, efficiency, low cost. Also, the used adsorbent can be easily found in nature and it can be reused. / O presente trabalho apresenta um estudo sobre o uso da palha do café seca e palha do café melosa, também conhecida como “casca” do café como adsorvente para íons metálicos. Inicialmente os experimentos foram realizados em batelada e a quantificação dos metais antes e após os experimentos de adsorção foi feita utilizando Espectrometria de Absorção Atômica por Chama (FAAS). A adsorção dos íons Cd(II), foi avaliada e os resultados apontaram que a palha do café seca in natura, apresentou melhor desempenho. Os parâmetros de otimização estudados na adsorção do referido íon foram, pH da solução e tempo de contato, sendo que a máxima adsorção ocorre no valor de pH entre 5 a 9 e melhor tempo de contato a partir de 60 minutos. A caracterização físico-química do material foi feita através do uso da Espectroscopia de Infravermelho, Análise por Energia Dispersiva de Raios-X, Análise de Difração de Raios-X, Análise Elementar por EDX e determinação do ponto de carga zero. A cinética de adsorção ajusta melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem e as isotermas de adsorção desenvolvidas com o objetivo de determinar a capacidade máxima adsortiva apresentou melhor ajuste ao modelo de Langmuir. A partir dos dados obtidos nos experimentos em batelada, a palha do café seca foi utilizada no desenvolvimento de um método de extração em fase sólida para adsorção de cadmio. Com objetivo de avaliar as variáveis químicas e de fluxo que possivelmente influenciam o sistema foi empregado o método multivariado. As variáveis estudadas foram, massa do adsorvente, concentração do eluente, volume do eluente e vazão de pré-concentração, por meio de um planejamento fatorial 24, apontando o volume do eluente e vazão de pré-concentração como sendo as variáveis significativas, sendo estudadas posteriormente por meio de um planejamento Doehlert. Assim, as melhores condições para o funcionamento do sistema em fluxo foram: massa do adsorvente 25 mg, concentração do eluente (HCl) 1,0 mol L-1, volume do eluente 250 μL e vazão de pré-concentração 2,0 mL min-1. A fim de analisar a seletividade do método, foi feito um estudo dos possíveis interferentes, a partir do cálculo do fator de interferência (FI). Tendo sido analisados os íons Cu+2, Fe+2, Mn+2, Zn+2, Ca+2, Mg+2, Na+1, K+1, Cr+3 em diferentes proporções. O fator de pré-concentração foi calculado como sendo igual a 20,4; Limite de detecção (LD) 7,86 μg L-1, Limite de quantificação (LQ) 26,20 μg L-1, precisão (DPR) 0,11, faixa linear entre 26,20 - 2000 μg L-1. A exatidão do método foi testada através da análise do material certificado de referência de água (APS – 1071). Os testes de recuperação foram desenvolvidos em amostras de sucos de caju, abacaxi, laranja e goiaba, sendo que os valores encontrados apresentaram-se na faixa de 100,72 – 109,7%. O método desenvolvido mostrou-se satisfatório para pré-concentração de íons Cd(II), pela simplicidade, eficiência, baixo custo e o adsorvente utilizado ser encontrado na natureza com facilidade bem como o seu reaproveitamento.

Nos últimos anos, a pesquisa ambiental tem se defrontado com a questão dos chamados disruptores endócrinos (EDCs). A estes compostos, tais como: produtos farmacêuticos, hormônios naturais e sintéticos, pesticidas, substâncias tensoativas, polímeros de baixa massa molecular e diversos outros contaminantes orgânicos presentes em efluentes municipais e industriais, atribui-se à capacidade de alterar o funcionamento do sistema endócrino. Estrogênios e progestogênios, naturais ou sintéticos, são excretados pela urina de mamíferos, e uma pequena porção nas fezes, e via efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE) entram em vias aquáticas, podendo causar alterações em organismos aquáticos, tais como feminização ou hermafroditismo. Neste contexto, no presente trabalho foi descrito uma metodologia analítica para a extração em fase sólida empregando cartucho C18, dos hormônios naturais, estrona (E1) e 17?-estradiol (E2), e dos hormônios sintéticos, levonorgestrel e 17?-etinilestradiol (EE2) (presentes em anticoncepcionais orais), a partir de uma matriz de esgoto sintético. Foram utilizados dois sistemas cromatográficos neste estudo, ambos de mesmo modelo (SLC-10A, Shimadzu), os quais consistiram em um injetor manual (seringa), com um volume de injeção ajustado para 20µL, e duas bombas modelo LC-10ADVP (Shimadzu). Foram utilizados dois tipos de detectores, um sistema DAD modelo SPD-M10AVP (Shimadzu) e um espectrofluorímetro modelo RF-551 versão 2.4 (Shimadzu). A separação foi feita em coluna C18 (250 X 4,6 mm, 5 µm) com um fluxo de 1 mL min-1. A condição ideal para separação foi o modo isocrático: 48/52 ACN:H2O. O comprimento de onda selecionado para quantificação no sistema de detecção DAD foi: 240nm para o levonorgestrel e 280nm para E1, E2 e EE2. No detector espectrofluorímetro, os comprimentos de onda selecionados para a excitação e emissão dos analitos E1, E2 e EE2 foram: 280nm e 306nm, respectivamente. Para se efetuar o estudo de recuperação, uma matriz simulando esgotos sanitários foi utilizada com o intuito de se ter uma amostra controle (testemunha) livre dos analitos de interesse, devido à dificuldade em se obter uma amostra de esgoto “real” livre destes hormônios. As amostras de esgoto sintético foram fortificadas em três níveis de concentração. Tomou-se 5 replicatas de 100,0mL de amostra testemunha (esgoto sintético) para cada nível de fortificação, estas amostras foram dopadas com os hormônios estudados. Após adaptações de metodologias descritas na literatura, a extração foi feita segundo o procedimento: condicionamento do cartucho (500mg/6mL) com 7mL de acetonitrila, 5mL de metanol e 5mL de água em uma razão de fluxo de 3mL min-1; percolagem de 250,0mL de amostras de esgoto bruto e efluentes tratados pela ETE-Araraquara com fluxo de 1mL min-1; secagem do cartucho por 1 hora a vácuo; eluição dos analitos com 6mL de acetonitrila com fluxo de 1mL min-1; secagem do extrato eluído em corrente de nitrogênio; reconstituição da amostra em 0,5mL de metanol. As amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados, para análise realizada no sistema DAD, a 0,250?g L-1 para levonorgestrel e 2,50?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 1); 0,375 ?g L-1 para levonorgestrel e 3,75 ?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 2); 0,500?g L-1 para levonorgestrel e 5,00?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 3). Para análise realizada no sistema fluorescente, as amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados a 0,750?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,250?g L-1 para EE2 (nível 1); 1,00 ?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,200?g L-1 para EE2 (nível 2); 1,25?g L-1 para E1; 0,250?g L-1 para E2 e 0,300 ?g L-1 para EE2 (nível 3). Valores de recuperação entre 83-123% com coeficientes de variação menores do que 13,5% foram obtidos para todos os hormônios analisados pelos dois sistemas de detecção (DAD e Fluorescente). Esses dados demonstram a eficiência do método quanto à exatidão e precisão para os níveis de fortificação estudados. O método proposto foi utilizado para avaliar a presenças dos hormônios em afluentes (esgoto bruto) e efluentes da ETE-Araraquara. As amostras coletadas na ETE foram analisadas em triplicata. Foi identificado e quantificado o hormônio natural E2 (31ng L-1) em amostras obtidas antes do tratamento de esgoto. Não foram detectadas concentrações dos analitos em amostras obtidas após o tratamento. / In recent years environmental research has been faced with the issue of the endocrine disrupting chemicals (EDCs). Such compounds, such as: pharmaceutical products, natural and synthetic hormones, pesticides, tensive active substances, low mass molar polymers and many other organic contaminants that appear in municipal and industrial effluents, have the capacity of altering the manner in which the endocrine system works. Natural or synthetic estrogens and progestogens are excreted through the urine of mammals, and a small portion through faeces, and via effluents from sewage treatment plants (STP) flow into aquatic ducts, with the possibility of causing alterations in the aquatic organisms, such as feminization or hermaphroditism. Within this context, the present work describes an analytic methodology for solid phase extraction (SPE) using C18 cartridge of the natural hormones, estrone (E1) and 17?-estradiol (E2), and the synthetic hormones levonorgestrel and 17?-ethinylestradiol (EE2) (found in oral contraceptives) from a synthetic waste matrix. Two chromatographic systems were used in this study, both from the same model (SLC-10A, Shimadzu), a DAD system model SPD-M10AVP (Shimadzu) and a spectrofluorimeter model RF-551 type 2.4 (Shimadzu). Separation was performed in column C18 (250 X 4,6 mm, 5 ?m) with a flux of 1 mL min-1. The ideal separation condition was the isocratic mode: 48/52 ACN:H2O. To carry out the recuperation study, a matrix simulating sewers was used with the objective of having a control sample (witness) free of the samples under scrutiny of the difficulty in obtaining a “real” sewage sample free of these hormones. The samples of synthetic sewage were boosted in three levels of concentration. Recuperation values between 83-123% with variation coefficients lower than 13,5% were obtained for all studied hormones by both systems of detections (DAD and Fluorescent). These data demonstrate the efficiency of the method concerning the accuracy and precision for the fortification levels that were studied. The proposed method was used to assess the presence of hormones in inffluents (raw sewage) and effluents of Araraquara-STP. The natural hormone E2 (31ng L-1) was identified and quantified in samples obtained prior to sewage treatment. No concentrations of analytes in the samples were obtained after the treatment.

Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_LeonardoJardimdaSilva_M.pdf: 547743 bytes, checksum: c807d29f792ecf6c57e17ca59816fdfe (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Les usines de l’amont du cycle du combustible nucléaire, génèrent des effluents industriels faiblement chargés en uranium. La récupération de l’uranium de ces effluents vise à les décatégoriser (diminution de la radioactivité) et à valoriser l’uranium recyclé. L’acide sulfurique est majoritairement utilisé dans l’amont du cycle du combustible. Dans ces conditions, l’uranium est sous forme de complexes de sulfates d’uranyles qu’il convient d’extraire sélectivement vis-à-vis d’ions compétiteurs comme le Mo ou le Fe. Plusieurs procédés peuvent être envisagés : précipitation, extraction liquide-liquide et extraction sur supports solides. Cette dernière technique est particulièrement attractive pour des solutions faiblement chargées en uranium : elle est éco-responsable (évite la manipulation de solvants organiques), les procédés sont compacts et nécessitent peu de manipulations (i.e. extraction sur lit fixe). Parmi les supports solides à forts potentiels, les silices mésoporeuses occupent une place de choix de par leur grande surface spécifique, leur facilité de synthèse et leur facilité de caractérisation.Cette thèse se propose d’évaluer l’extraction d’uranium en milieu sulfurique par l’utilisation de silices hybrides mésoporeuses au sein desquelles sont greffées des molécules extractantes sélectives. Dans un premier temps, différentes molécules extractantes ont été sélectionnées, synthétisées puis greffées sur une silice commerciale afin d’évaluer les propriétés extractives de ces différentes familles d’extractant. Les N,N-carbamoylalkylphosphonates ont été identifiées comme étant des molécules intéressantes en terme de propriétés extractives. De plus, cette étude souligne la nécessité d’avoir un monoacide sur le groupement phosphonate et montre l’importance des chaines alkyles aussi bien sur le phosphonate que sur le groupement amide. A la suite de ce travail, l’impact du diamètre de pore des supports de silice sur la configuration de la partie organique greffée et sur les propriétés d’extraction de l’uranium a été mis en évidence. Une gamme de porosité (entre 3 et 20 nm) pour laquelle les matériaux hybrides sont homogènes et présentent une bonne efficacité d’extraction a été identifiée. Pour parfaire la compréhension des mécanismes d’extraction via les supports hybrides, une étude paramétrique (pH, force ionique, présence d’éléments compétiteurs) a été menée en parallèle d’analyses spectrométriques (EXAFS, FT-IR, Raman, DRX). Ces techniques ont permis de proposer un mécanisme d’extraction au sein du solide impliquant deux diamido-phosphonates par uranyle. Les résultats obtenus à l’échelle moléculaire sont en accord et confortent les propriétés macroscopiques observées lors de l’analyse paramétrique. / Nuclear industries are perpetually looking for technical, economic and environmental progresses. Important volumes of acidic waste are generated by nuclear plants of the front end. The extraction of uranium from these solutions is required to decontaminate effluents (decrease of the radioactivity) and value uranium (reincorporation in the cycle). Uranium leaching is mostly achieved using sulfuric acid leading to the production of aqueous effluents that contain a large grade of sulfate complexes. In such conditions, uranyl sulfate complexes constitute the predominant uranium species in solution and its extraction represents a real scientific and technological challenge. Commonly, precipitation, solvent extraction or solid phase extraction are used. The last one is particularly adapted for low grade solutions due to it weak environmental footprint (no solvent are handling) and the facility of the process involved (i.e. fixed bed column). Among the available solid-phase extraction candidates, hybrid mesoporous silicas get a crucial part. They develop a very high specific surface areas and a driven porosity which give them a high potential of extraction capacities.In this manuscript the tailoring and the evaluation of hybrid mesoporous silicas have been investigated. Firstly, the work focus on the organic part grafted by post-synthetic pathway, the N,N-dialkylcarbamoylphosphonate based molecules have been identified to get interesting extraction properties. This study emphasizes that acid groups are required and that alkyl substituents get a real importance in the extraction efficiency. On the second hand, the role of pore size has been investigated. The results obtained disclosed that pores size diameters directly impact the grafting ratio as well as the homogeneity of the material: (1) materials with a pore size below 3 nm are heterogeneously functionalized due to steric issues, (2) a homogeneous organic monolayer grafted onto the silica skeleton occurs when the pore size ranges from 3 nm to 20 nm and (3) functionalization of material having pore size above 30 nm results in an organic multilayer covalently linked to the surface. The organic self-organization drives the extraction efficiency, only monolayers lead to promising results. At the saturation state, two molecules are required to extract one uranyl ion. To describe the molecular scale of the uranyl complex onto the solid, the local structure has been investigated by a parametric study and spectroscopic techniques (IR, EXAFS and DRX). Results reveal that two diamido-phosphonates are involved in the uranyl extraction. By this work, it is shown how the molecular scale helps to understand the macroscopic phenomena.Finally, continuous extraction in a fixed bed column confirms the extractive properties obtained in batch mode experiments and points out the potential of such material to be reused several times without any damages.

L'analyse des lanthanides à l'état de trace dans les matrices environnementales requiert souvent une étape de purification et de préconcentration. L'extraction sur phase solide (SPE) est la technique la plus utilisée dans le domaine du traitement de l'échantillon. Cette thèse a consisté à développer des polymères à empreintes ioniques (IIP) pour l'extraction sélective des lanthanides (Ln3+). Tout d'abord, des IIP ont été préparés selon l'approche de piégeage en utilisant le 5,7-dichloroquinoline-8-ol, un ligand non vinylique. La perte de ce ligand, supposé piégé, durant les étapes d'élimination de l'ion empreinte et de sédimentation succédant à la polymérisation a été démontrée en HPLC-UV. Cette perte non répétable a entraîné un manque de répétabilité des profils SPE sur deux IIP préparés dans les mêmes conditions. Cela a permis de démontrer que cette approche de synthèse pour des IIP n'était pas adéquate. Ensuite, des IIP ont été synthétisés par immobilisation chimique en utilisant l'acide méthacrylique comme monomère vinylique. La répétabilité des étapes de synthèse et d'extraction a été démontrée. Une sélectivité pour l'ensemble des lanthanides a été obtenue et des applications avec des échantillons réels ont été faites avec succès. Enfin, des IIP obtenus par immobilisation chimique d'acide méthacrylique et de 4-vinylpyridine comme monomères ont été synthétisés avec comme ion empreinte soit un Ln3+ léger (Nd3+) soit un Ln3+ lourd (Er3+). Des sélectivités identiques de ces IIP pour l'ensemble des Ln3+ ont été obtenues dans les deux cas. Cependant, cette sélectivité a pu être modulée en changeant la nature et le pH de la solution de lavage utilisée dans le protocole SPE. / The analysis of the lanthanide ions present at trace level in complex environmental matrices requires often a purification and preconcentration step. The solid phase extraction (SPE) is the most used sample preparation technique. To improve the selectivity of this step, Ion Imprinted Polymers (IIPs) can be used as SPE solid supports. The aim of this work was the development of IIPs for the selective extraction of lanthanide ions from environmental samples. In a first part, IIPs were prepared according to the trapping approach using 5,7-dichloroquinoline-8-ol as non-vinylated ligand. For the first time, the loss of the trapped ligand during template ion removal and sedimentation steps was demonstrated by HPLC-UV. Moreover, this loss was not repeatable, which led to a lack of repeatability of the SPE profiles. It was then demonstrated that the trapping approach is not appropriate for the IIPs synthesis.In a second part, IIPs were synthesized by chemical immobilization of methacrylic acid as vinylated monomer. The repeatability of the synthesis and the SPE protocol were confirmed. A good selectivity of the IIPs for all the lanthanide ions was obtained. IIPs were successfully used to selectively extract lanthanide ions from tap and river water. Finally, IIPs were synthesized by chemical immobilization of methacrylic acid and 4-vinylpyridine as functional monomers and either a light (Nd3+) or a heavy (Er3+) lanthanide ion as template. Both kinds of IIPs led to a similar selectivity for all lanthanide ions. Nevertheless, this selectivity can be modified by changing the nature and the pH of the washing solution used in the SPE protocol.