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Casca de arroz como agente adsorvente no tratamento de óleo residual / Rice husk as absorbent agent in waste cooking oil treatmentSchneider, Lara Talita 17 February 2017 (has links)
Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-01T20:08:13Z
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Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of technologies that reuse wastes from the agricultural, industrial and urban activities is essential, mainly at the environmental point of view, since high amounts of toxic materials and pollutants are incorrectly disposed on the environment, practice that tends to grow concurrently with the industrial expansion. The waste cooking oil is generated in large volumes in urban centers due to the high consumption of refined oils in food cooking. This is considered as a potential alternative feedstock for biodiesel synthesis, one of the country’s mainly used biofuels. However, the low and inconstant quality of this residual feedstock is one of the barriers for its use at homogeneous alkaline transesterification, route commonly used in the biodiesel production thus requiring pretreatment steps of the waste cooking oil before this process. In this context, the objective of this work was the treatment of waste cooking oil by adsorption process, using the in natura rice husk, biomass from agricultural sector, and actived carbon as adsorbent materials. From an experimental planning of the rotational central composite design, it was searched the best experimental conditions for the waste cooking oil treatment in relation to the temperature, adsorbent mass and agitation speed, thus evaluating the influence of these operational parameters on the reduction of the acidity value and peroxide value, and aiming the simultaneous maximization of analyzed variables at the intervals tested. Using the activated carbon (commercial adsorbent) average reductions of acidity and peroxides of 47 and 29 %, respectively. Observed using the rice husk, the reductions was 40 and 24 % for acidity and peroxides, respectively. In order to minimize process costs, in addition to the use of residual materials, the use of rice husk as an alternative adsorbent in the residual treatment is advantageous, since it is a low cost material, available on a large scale and gave results close to those obtained with the activated carbon. / O desenvolvimento de tecnologias que reaproveitem resíduos oriundos das atividades agrícolas, industriais e urbanas é essencial, principalmente do ponto de vista ambiental, uma vez que elevadas quantidades de materiais tóxicos e poluentes são dispostos de maneira incorreta no meio ambiente, prática que tende a crescer concomitantemente à expansão industrial. O óleo residual é gerado em grandes volumes nos centros urbanos em virtude do elevado consumo de óleo refinado na cocção de alimentos. Este é considerado como uma alternativa promissora de matéria-prima para a síntese de biodiesel, um dos principais biocombustíveis do país. Porém, a baixa e inconstante qualidade deste resíduo é um dos entraves para sua utilização na transesterificação homogênea alcalina, rota comumente empregada na produção de biodiesel, fazendo-se necessário a aplicação de pré-tratamento do óleo residual. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o tratamento de óleo residual por meio do processo de adsorção, empregando a casca de arroz in natura, biomassa advinda do setor agrícola, e o carvão ativado como materiais adsorventes. A partir de um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional, buscaram-se as melhores condições experimentais para o tratamento do óleo residual em relação à temperatura, massa de adsorvente e agitação, avaliando a influência desses parâmetros operacionais na redução do índice de acidez e índice de peróxido, objetivando a maximização simultânea das variáveis respostas analisadas, nos intervalos testados. Utilizando o carvão ativado (adsorvente comercial) atingiram-se reduções médias de acidez e peróxidos de 47 e 29 %, respectivamente. Já nos tratamentos com o emprego da casca de arroz, as reduções foram de 40 e 24 % para acidez e peróxidos, respectivamente. Tendo em vista a minimização de custos do processo, além do aproveitamento de materiais de cunho residual, a utilização da casca de arroz como adsorvente alternativo no tratamento residual mostra-se vantajosa, uma vez que é um material de baixo custo, disponível em larga escala e que proporcionou resultados próximos aos obtidos com o carvão ativado.
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Estudo do bagaço de cevada e da palha de milho como materiais adsorventes alternativos para remoção do agrotóxico carbaril de meio aquoso contaminado / Study of barley bagasse and corn straw as alternative adsorbent materials for the removal of the carbaryl pesticide from contaminated aqueous mediumMilhomem, Karoline Pinto 17 August 2018 (has links)
Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-10-01T14:43:00Z
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Previous issue date: 2018-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this dissertation, the materials corn straw and barley bagasse were investigated as
alternative adsorbents for removal of the carbaryl pesticide from aqueous medium. For
this, both materials were ground to obtain uniform particles (granulometry between 20 and
48 mesh) and treated with hydrated ethyl alcohol. The quantification of the carbaryl
pesticide was made by High Efficiency Liquid Chromatography with UV-vis detector. The
values of LD and LQ for the determination of the carbaryl pesticide by liquid
chromatography using the method used were 0.01 mg L-1 and 0.10 mg L-1, respectively.
The characterization of the adsorbent materials by FTIR showed the presence of the
functional groups: hydroxyl, carbonyl and methyl, very common in lignocellulosic
materials. The pH at the zero loading point (pHPCZ) was 7.08 for barley bagasse and 6.44
for corn straw. The adsorption capacity of the investigated materials was evaluated under
different parameters such as material dose (g L-1), contact time between the pesticide
solution and the adsorbent material (min) and the concentration of the pesticide in the
solution (mg L-1). An alternative adsorption procedure was also proposed with the
adsorbents packaged in a column where different doses of the adsorbents were
evaluated and finally the adsorption process was evaluated using natural water samples.
From the study of the dose of the materials the dose of 20 g L-1, equivalent to 200 mg of
the adsorbent material in 10 mL of solution was selected, where 45.1% of the carbaryl
was obtained when the barley bagasse was used and 49.2% when corn straw was used.
For both adsorbents the kinetic study showed that the adsorption of the carbaryl
agrochemical is best represented by the Avrami kinetic model, indicating that the
adsorption of the carbaryl is not constant, but follows multiple orders. The maximum
adsorption capacity (Qmax) was obtained by the construction of adsorption isotherms,
where it was verified that the experimental data of the process of adsorption of the
carbaryl by the barley bagasse is better represented by the Langmuir model providing a
value of Qmax of 6, 5244 mg g-1. For corn straw, the Sips model was the most adequate
with a Qmax value of 1.2625 mg g -1. In the column adsorption procedure the barley
bagasse was efficient in all the doses evaluated, obtaining practically the same rate of
removal as the procedure performed in batch mode, however in a much shorter time. As
for the adsorbent corn straw, the removal through the column procedure was much less
effective, suggesting that for this material the batch procedure is more adequate. In the
adsorption study using natural water samples as an aqueous matrix, it was verified that
the adsorption process of the carbaryl by both adsorbents can be affected by the pH of
the medium and also by the presence of other compounds present in the aqueous matrix.
In general, the results indicate that the barleybagasse and corn straw materials can be
used as adsorbent materials in the treatment of aqueous medium contaminated with the
carbaryl pesticide. / Nesta dissertação, os materiais palha de milho e bagaço de cevada foram investigados como
adsorventes alternativos para remoção do agrotóxico carbaril de meio aquoso. Para isso, ambos
materiais foram triturados para obtenção de partículas uniformes (granulometria entre 20 e 48
mesh) e tratados com álcool etílico hidratado. A quantificação do agrotóxico carbaril foi feita por
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector UV-vis. Os valores de LD e LQ para a
determinação do agrotóxico carbaril por cromatografia líquida, através do método empregado,
foram 0,01 mg L-1 e 0,10 mg L-1, respectivamente. A caracterização dos materiais adsorventes
por FTIR mostrou a presença dos grupos funcionais: hidroxila, carbonila e metila, bastante
comuns em materiais lignocelulósicos. O pH no ponto de carga zero (pHPCZ) foi 7,08 para o
bagaço de cevada e 6,44 para a palha de milho. A capacidade de adsorção dos materiais
investigados foi avaliada sob diferentes parâmetros como dose do material (g L-1), tempo de
contato entre a solução do agrotóxico e o material adsorvente (min) e a concentração do
agrotóxico na solução (mg L-1). Foi proposto também um procedimento alternativo de adsorção
com os adsorventes empacotados em uma coluna onde avaliou-se diferentes doses dos
adsorventes e por fim avaliou-se o processo de adsorção utilizando amostras de água natural. A
partir do estudo da dose dos materiais foi selecionada a dose de 20 g L-1, equivalente a 200 mg
do material adsorvente em 10 mL de solução, onde foi obtida remoção de 45,1% do carbaril
quando foi utilizado o bagaço de cevada e 49,2% quando foi usada a palha de milho. Para ambos
os adsorventes o estudo cinético mostrou que a adsorção do agrotóxico carbaril é melhor
representada pelo modelo cinético de Avrami, indicando que a adsorção do carbaril não é
constante, mas segue múltiplas ordens. A capacidade máxima de adsorção (Qmáx) foi obtida
pela construção de isotermas de adsorção, onde verificou-se que os dados experimentais do
processo de adsorção do carbaril pelo bagaço de cevada é mais bem representado pelo modelo
de Langmuir fornecendo um valor de Qmáx de 6,5244 mg g-1. Já para a palha de milho o modelo
de Sips mostrou-se o mais adequado com um valor Qmáx de 1,2625 mg g-1. No procedimento de
adsorção em coluna o bagaço de cevada mostrou-se eficiente em todas as doses avaliadas,
obtendo praticamente a mesma taxa de remoção que o procedimento realizado em modo
batelada, no entanto em um tempo bem menor. Já para o adsorvente palha de milho, a remoção
através do procedimento em coluna foi bem menos efetiva, sugerindo que para este material o
procedimento em batelada é mais adequado. No estudo de adsorção utilizando amostras de
água natural como matriz aquosa, verificou-se que o processo de adsorção do carbaril por ambos
os adsorventes pode ser afetado pelo pH do meio e também pela presença de outros compostos
presentes na matriz aquosa. De um modo geral os resultados obtidos indicam que os materiais
bagaço de cevada e palha de milho podem ser utilizados como materiais adsorventes no
tratamento de meio aquoso contaminado com o agrotóxico carbaril.
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Estudo da typha angustifolia l. como material vegetal adsorvente para a remoção dos agrotóxicos trifluralina, clorpirifós e α-endossulfam de meio aquoso / A study of the typha angustifolia l. as plant material adsorbent for removal of pesticides trifluralin, chlorpyriphos and α-endosulfan in aqueous mediumMendes, Marcia Felipe 26 February 2016 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-16T15:27:12Z
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Previous issue date: 2016-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Because of the toxicological relevance of pesticides introduced into the environment through
agricultural practices, it is necessary to develop simple methodologies with low cost, enabling
remove these pollutants from the environment, in particular of water intended for human
consumption. The adsorption process is an efficient and low cost technique that have wide
application. The adsorbent capacity of the leaves of Typha angustifolia L. herbaceous perennial
plant belonging to the family Typhaceae, in Brazil it is also popularly known as taboa, was
investigated for the removal of pesticides trifluralin, chlorpyrifos and α-endosulfan from
aqueous medium. The the analytical method using solid phase extraction (SPE) and
chromatography with electron capture detector (GC/ECD) was optimizates and validate. The
validation criterions were reached and the analytical methos was considered efficient for
trifluralin, chlorpyrifos and α-endosulfan quantification in an aqueous medium, providing
credibility to the results obtained in the adsorption experiments. The adsorption capacity of T.
angustifolia was evaluated under different parameters: treatment of the material, amount of
material, contact time between the plant material and the pesticides solution and
concentration of the pesticides solution. The results showed that treatment of the material
with distilled water and was satisfactory and, for all doses evaluated the pesticide removal
was efficient, with best results obtained at a dose of 3.0 g L-1
, equivalent to 60 mg of adsorbent
in 20.0 mL of solution, in which the pesticide removal were between 73 and 80%. The
adsorption kinetics of the pesticide by T. angustifolia showed that the adsorption equilibrium
was reached in 40 minutes for all pesticides, removing up to 90% and using a very small
amount of plant material (3 g L-1
). The experimental data were evaluated using the kinetic
models of pseudo-first order, pseudo-second order and Avrami. One of the limitations
encountered in the concentration influence study is the limited solubility of the agrochemical
in aqueous medium (between 0.33 and 1.00 mg L-1
), resulting in the study of a small
concentration range in the adsorption experiments. To study the pesticides adsorption
mechanism by T. angustifolia material, the experimental data were applied to Langmuir,
Freundlich and Sips non-linear isotherms models. Additional tests showed that the adsorption
capacity is unaffected when using natural water in the adsorption experiments. The results
indicate that the material obtained from of T. angustifolia leaves, has a great potential to be
used as an alternative adsorbent material in pesticide contaminated aqueous solution
treatment. / Devido à relevância toxicológica dos agrotóxicos introduzidos no ambiente através de práticas
agrícolas, torna-se necessário o desenvolvimento de metodologias simples e de baixo custo,
que permitam remover esses poluentes do meio ambiente, em especial, das águas destinadas
a consumo humano. O processo de adsorção é uma técnica que possui grande aplicação, por
ser eficiente e de baixo custo. A capacidade adsorvente das folhas de Typha angustifolia L.,
planta herbácea perene pertencente à família Typhaceae, no Brasil também conhecida
popularmente como taboa, foi investigada para a remoção dos agrotóxicos trifluralina,
clorpirifós e α-endossulfam de meio aquoso. Foi realizada a otimização e validação da
metodologia analítica de extração em fase sólida (SPE) e determinação por cromatografia
gasosa utilizando-se o detector por captura de elétrons (GC/ECD). A metodologia (SPEGC/ECD)
atendeu aos critérios de validação estabelecidos e foi eficiente para a quantificação
dos agrotóxicos em meio aquoso, fornecendo credibilidade aos resultados obtidos nos ensaios
de adsorção. A capacidade de adsorção da T. angustifolia foi avaliada sob diferentes
parâmetros: tratamento do material, dose de material, tempo de contato entre o material
vegetal e a solução dos agrotóxicos e concentração dos agrotóxicos na solução. Os resultados
obtidos mostraram que o tratamento do material com água destilada foi satisfatório e que
para todas as doses de adsorvente avaliadas a remoção dos agrotóxicos foi eficiente, sendo
obtido um melhor resultado para a dose de 3,0 g L-1
, equivalente a 60 mg de adsorvente para
20,00 mL de solução, onde se obteve remoção entre 73 e 80% dos agrotóxicos. O estudo
cinético do processo de adsorção dos agrotóxicos pela T. angustifolia mostrou que o equilíbrio
de adsorção foi alcançado em 40 minutos, para todos os agrotóxicos, com remoção de até
90%, utilizando uma dose muito pequena de material vegetal (3 g L-1
). Os dados
experimentais foram avaliados utilizando-se os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem,
pseudo-segunda ordem e Avrami. Uma das limitações encontradas no estudo da influência da
concentração foi a solubilidade limitada dos agrotóxicos em meio aquoso (entre 0,33 e 1,00
mg L-1
), que fez com que os ensaios de adsorção fossem avaliados para uma pequena faixa
de concentração. Para estudar o mecanismo de adsorção dos agrotóxicos pelo material T.
angustifolia, os dados experimentais foram aplicados aos modelos não lineares de Langmuir,
Freundlich e Sips. Ensaios adicionais mostraram que a capacidade de adsorção é pouco afetada
quando se utiliza água natural obtida em represas nos ensaios de adsorção. Os resultados
obtidos indicam que o material vegetal, obtido a partir das folhas de T. angustifolia, possui
um grande potencial para ser utilizado como material adsorvente alternativo no tratamento
de meio aquoso contaminado com os agrotóxicos trifluralina, clorpirifós e α-endossulfam.
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Secagem do bagaço de cana-de-açúcar e estudo da sua aplicação na remoção de metal pesado / Dryng bagasse fron sugar cane and study of its apllication in removing heavy metalGraebin, Grasielli Orso 28 February 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growth of the sugarcane sector has enhanced the generation of large amounts of waste such as bagasse from sugar cane, a fact that has encouraged the search for new alternatives of it's use. This study aimed to kiln drying and convective dryer bagasse sugarcane and its application in the removal of metal nickel. Fluorescence spectra of X- rays detected the presence of C, O and Si in the biosorbents, and a fibrous structure and apparently fragmented. Thermal analysis has demonstrated that the bagasse has thermal stability up to 80 °C and four stages of weight loss and decomposition of its components. The point of zero charge was 5,38. The ash content of 4,4%. The kiln drying showed the best results obtained by the experimental desing 22 with 4 center points were showed the temperature of 80 °C as more suitable for balancing the end of the drying process of sugar cane bagasse in 140 minutes. In convective drying the best results were at a temperature of 80 °C and the drying air speed of 2,0 m s-1 reaching the equilibrium moisture content (Xe) in 85±8,66 minutes. Page's model represented better the kinetics, with R2 of 0,9948. The coefficient of diffusivity and activation energy for the best drying conditions investigated were 1,4340 x 10-12 m2 s-1 and 0,58 kJ mol-1. In the adsorption process optimized variables by Experimental Desing Full 23 values showed the following: pH = 5,0, temperature = 25°C, agitation rate = 75 rpm and adsorbent mass of 0,1 g. The adsorption kinetics of bagasse presented a qeq of 1,43 ± 0,024 mg g-1 in a time of 120 minutes. The sugar cane bagasse being a low cost, renewable and biodegradable agroindustrial by product, proves to be a potential adsorbent for the removal of nickel metal. / O crescimento do setor sucroalcooleiro tem potencializado a geração de grandes quantidades de resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar, fato que tem incentivado a pesquisa de novas alternativas para sua aplicação. Este trabalho teve como objetivo a secagem em estufa e em secador convectivo do bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na remoção do metal níquel. Os espectros de fluorescência de raios-X detectaram a presença de C, O e Si no biossorvente, além de uma estrutura fibrosa e fragmentada aparentemente. A análise térmica demonstrou que o bagaço possui estabilidade térmica até 80 °C e quatro estágios de perda de massa e decomposição de seus componentes. O ponto de carga zero (PCZ) do bagaço de cana-de-açúcar foi de 5,38. A secagem em estufa apresentou a temperatura de 80 °C como mais apropriada para estabelecer o equilíbrio ao final do processo de secagem do bagaço de cana em 140 minutos. Na secagem convectiva os melhores resultados obtidos pelo planejamento experimental 22 com 4 pontos centrais foram a temperatura de 80 °C e velocidade do ar de secagem de 2,0 m s-1 atingindo a umidade de equilíbrio (Xe) em 85±8,66 minutos. O modelo de Page representou melhor a cinética de secagem do bagaço de cana com coeficiente de determinação de 0,9948. O coeficiente de difusividade e a energia de ativação para as melhores condições de secagem investigadas foram de 1,4340 x 10-12 m2 s-1 e 0,58 KJ mol-1. No processo de adsorção de níquel as variáveis otimizadas pelo Planejamento Experimental Completo 23 foram pH de 5,0, temperatura de 25 °C e velocidade de agitação de 150 rpm. A cinética de adsorção do níquel pelo bagaço de cana foi de 1,43 ± 0,024 meq g-1 para um tempo de equilíbrio de 120 minutos. O bagaço de cana-de-açúcar por ser um subproduto agroindustrial de baixo custo, renovável e biodegradável, demonstra ser um adsorvente potencial para a remoção do metal níquel.
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Desenvolvimento de método para determinação de agrotóxicos (perturbadores endócrinos) em água / Development of method for determination of pesticides (endocrine disruptive) in waterSantos, Ruyanne Andreza Camilo 26 February 2016 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water pollution causes changes in physical, chemical and biological water,
which interfere with their quality, preventing its use for human consumption.
Most chemical contaminants in surface water are related to industrial and
agricultural sources. Since, with farming the Brazil pollute existing water
resources making use of pesticides and fertilizers. This study aims to develop a
fast and efficient method based on extraction techniques in solid phase (SPE)
and high-performance liquid chromatography with UV detection in the ultraviolet
and visible with diode array (HPLC UV-Vis / DAD) for the determination of
pesticides, endocrine disruptors, epoxiconazole, fenarimol, fenbuconazole,
flusilazole, flutriafol, and vinclozolin in water using biocarvões produced from
agro-industry waste as an alternative sorbent for SPE. Tests with the analytes
allowed the adjustment of the chromatographic conditions for simultaneous
analysis of five selected pesticides. The optimal condition for the extraction of
analytes was performed using 0.5 g of adsorbent to 50 mL of ultrapure water
and eluted with 5 mL of acetonitrile. The biochar produced from coconut waste
was tested as an adsorbent for the extraction by SPE and showed good
recovery results between 75% ± 9 - 119 ± 12% for the concentration levels of
0.5 to 1 ug mL-1. The parameters studied to validate the method were: linearity
and sensitivity, obtaining a good sensitivity and linear response with 0.9998
coefficients in the range of 0.01 to 10 ug mL-1; precision based on the precision
of measurements (Intra) and intermediate precision (interday), obtaining results
of 0.1-1%, 0.6-1%, respectively; accuracy with recovery values of 60 ± 37% -
117 ± 3% to the concentration levels of from 0.025 to 0.1 mg L-1 and 75 ± 9% -
119 ± 12% for levels 0.5 to 1 ug mL- 1 related to the biochar and C18,
respectively. The LD 0.01 to 0.025 in range and LQ from 0.025 to 0.5 ug mL-1.
The method developed was adequate for the determination of pesticides in
water samples. / A poluição aquática provoca mudanças nas características físicas, químicas e
biológicas das águas, as quais interferem na sua qualidade, impossibilitando o
seu uso para o consumo humano. A maioria dos contaminantes químicos
presentes em águas superficiais estão relacionados às fontes industriais e
agrícolas. Uma vez que, com a atividade agrícola o Brasil polui os recursos
hídricos existentes fazendo uso de agrotóxicos e fertilizantes. O presente
trabalho tem como objetivo desenvolver um método rápido e eficiente baseado
nas técnicas de extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida de alta
eficiência com detector espectrofotométrico na região do ultravioleta e visível
com arranjo de diodos (HPLC UV-Vis/DAD) para a determinação dos
agrotóxicos, perturbadores endócrinos, epoxiconazol, fenarimol, fenbuconazol,
flusilazol, flutriafol, e vinclozolina, em água, utilizando biocarvões produzidos a
partir de rejeitos de agroindústria, como adsorvente alternativo para a SPE.
Testes realizados com os analitos permitiram o ajuste das condições
cromatográficas para análise simultânea de cinco agrotóxicos selecionados. A
condição ótima de extração dos analítos consistiu em utilizar 0,5 g do
adsorvente para 50 mL de água ultrapurificada e eluição com 5 mL de
acetonitrila. O biocarvão produzido a partir de rejeitos de coco foi testado como
adsorvente para a extração por SPE e apresentou resultados satisfatórios de
recuperação entre 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis de concentração 0,5 a
1 μg mL-1. Os parâmetros estudados para a validação do método foram:
linearidade e sensibilidade, obtendo-se uma boa sensibilidade e resposta linear
com coeficientes de 0,9998 no intervalo de 0,01 a 10 μg mL-1; precisão com
base nos estudos de repetibilidade (intradia) e precisão intermediária (interdia),
obtendo-se resultados de 0,1–1%, 0,6–1%, respectivamente; exatidão com
valores de recuperação entre 60 ± 37% – 117 ± 3%, para os níveis de
concentração 0,025 a 0,1 μg mL-1 e 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis 0,5 a 1
μg mL-1, com relação ao C18 e o biocarvão, respectivamente. O LD no intervalo
de 0,01–0,025 e LQ 0,025-0,5 μg mL-1. O método desenvolvido se mostrou
adequado para determinação de agrotóxicos em amostras de água.
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