Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

[pt] O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, produzindo a maior quantidade de resíduo em forma de bagaço, que atualmente é queimado na indústria para geração de energia elétrica, apesar de ainda possuir potencial para produzir outros compostos de maior valor agregado, como etanol de segunda geração, ácido lático, butanodiol e etc. Neste trabalho, foi avaliado o desempenho do pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar utilizando peróxido de hidrogênio em meio alcalino. Com o intuito de retirar a lignina para liberar os carboidratos no meio, foram realizados experimentos variando a temperatura (25 graus Celsius – 45 graus Celsius) e concentração de peróxido de hidrogênio (1,5 por cento - 7,5 por cento) a pH 11,5 por 1 h em um shaker orbital a 100 rpm. O desempenho do pré-tratamento foi medido utilizando o método gravimétrico de Klason para quantificar a lignina, o HPLC para determinar as concentrações de xilose e glicose e o infravermelho para determinar mudanças na estrutura da biomassa. A análise de Klason indicou 45 graus Celsius /7,5 por cento como melhor condição de solubilização, com 75,4 por cento de solubilização, as análises de HPLC indicaram 45 graus Celsius/7,5 por cento como melhor condição para a obtenção de glicose com concentração de 1,66 g/L e 25 graus Celsius/7,5 por cento para obtenção de xilose com concentração de 0,82 g/L e as análises de FT-IR indicaram 25 graus Celsius /1,5 por cento como melhor condição de oxidação, com 66,9 por cento de oxidação de lignina. Para cada análise, foi proposto um modelo de rede neural artificial. A rede das análises de Klason teve a topologia trainlm/logsig/4 com SSE 0,00723 e R2 0,995, a rede das análises de glicose teve topologia trainlm/logsig/4 com SSE 0,0328 e R2 0,97384, a rede das análises de xilose teve topologia trainlm/logsig/5 com SSE 0,289 e R2 0,87441 e a rede das análises de FT-IR teve topologia trainlm/logsig/5 com SSE 0,0316 e R2 0,98414. / [en] Brazil leads the world in sugarcane production, consequently produces also the greatest amount of sugarcane bagasse. Currently, this sugarcane bagasse is leveraged for power generation in the mills, but this biomass still has a potential for production of others value-added compounds such as the second-generation ethanol, lactic acid, butanediol and etc. The present work was carried out in order to study the efficiency of the delignification process of sugarcane bagasse with alkaline hydrogen peroxide. Two variable were assessed experimentally: temperature (25 Celsius degrees - 45 Celsius degrees) and H2O2 concentration (1.5 percent -7.5 percent) at pH 11.5 for 1 h in an orbital shaker at 100 rpm. The Klason Method was used to measure concentration of extracted lignin, HPLC was used to measure the concentration of glucose and xylose and FT-IR analysis was applied to identify lignin structure in the samples. The Klason analysis indicated the 45 Celsius degrees/7,5 percent as the optimum condition with 75,4 percent of the lignin solubilidized, the glucose analysis indicated 45 Celsius degrees/7,5 percent as the optimum condition with a concentration of 1,66 g/L, the xylose analysis indicated 25 Celsius degrees/7,5 percent as the optimum condition with a concentration of 0,82 g/L, and the FT-IR analysis indicated 25 Celsius degrees/1,5 percent as the optimum condition with 66,9 percent of the lignin oxidized. For each analysis, an ANN model was proposed. The network of the Klason analysis had a trainlm/logsig/4 topology with SSE 0,00723 and R2 0,995, the network of the glucose analysis had a trainlm/logsig/4 topology with SSE 0,0328 and R2 0,97384, the network of the xylose analysis had a trainlm/logsig/5 topology with SSE 0,289 and R2 0,87441, the network of the FT-IR analysis had a trainlm/logsig/5 topology with SSE 0,0316 and R2 0,98414.

Les papiers récupérés sont de plus en plus utilisés pour fabriquer du papier recyclé de haute blancheur. La ligne de recyclage inclut entre autres les opérations de désencrage et de blanchiment, le peroxyde d’hydrogène (H2O2) étant le réactif blanchissant le plus utilisé en milieu alcalin (stade P). Son efficacité est toutefois limitée car il est peu ou moyennement réactif sur les fonctions azoïques des colorants papetiers. L’objectif de cette étude était donc d’améliorer l’élimination des colorants azoïques lors d’un stade P.L'amélioration du stade P utilisé en délignification des pâtes chimiques a fait l’objet de nombreuses études. En particulier, l’activation ou la catalyse de H2O2 par des complexes cuivre(II)-phénanthroline (Cu-Phen) présentant des résultats très intéressants, des essais de blanchiment de pâtes désencrées et colorées ont été entrepris. Le système H2O2/Cu-Phen s’est également révélé efficace en décoloration, mais le mécanisme n’avait alors pas été étudié.L’objectif de ce travail était donc de déterminer dans quel cas et pourquoi le complexe cuivre(II)-phénanthroline était capable d’améliorer la décoloration de fibres cellulosiques colorées. Trois questions intermédiaires se sont posées : (1) quel effet Cu-Phen a-t-il sur le colorant isolé? (2) la décoloration d’une pâte de fibres colorées par H2O2 est-elle améliorée par Cu-Phen? (3) par quel mécanisme la décoloration est-elle rendue plus efficace?Le travail a donc été organisé en trois études : (1) caractérisation des colorants sélectionnés et du complexe en l’absence d’oxydant et examen des interactions entre les deux, (2) étude et optimisation paramétrique de H2O2/Cu-Phen pour la décoloration de pâtes colorées, (3) étude du mécanisme d’oxydation en milieu aqueux, en l’absence et en présence de cellulose.Ce travail s’est appuyé sur de nombreuses techniques analytiques (spectroscopies RMN, FTIR, UV-vis et RPE ; ESI-MS) et des calculs de spéciation. Il a prouvé que le complexe Cu-Phen en présence de H2O2 améliorait la décoloration de colorants azoïques, avec ou sans fibres cellulosiques. Il a été mis en évidence que la phénanthroline agissait comme un stabilisant permettant d’ajuster la solubilité, la stabilité et le potentiel d’oxydo-réduction du cuivre(II), mais qu’elle n’était pas indispensable. De plus, le pH du milieu est également un paramètre clé, jouant à la fois sur l’activité du complexe et sur ses interactions avec le substrat. Le substrat (colorant mais aussi cellulose) s’est trouvé fortement dégradé par ce système H2O2/Cu-Phen. Les résultats corroborent l’hypothèse de l’oxydation du substrat par les radicaux hydroxyles issus de la décomposition de H2O2, plutôt que par H2O2 lui-même, ce mécanisme étant l’une des étapes d’un cycle catalytique.La recherche menée et les résultats obtenus sont applicables non seulement à l’amélioration du blanchiment des pâtes désencrées, mais aussi au traitement d’effluents colorés dans les industries du papier et du textile. / Today, recovered papers are reused for the manufacture of bright paper after deinking and fiber bleaching, which generally starts with an alkaline hydrogen peroxide stage (H2O2). However, the efficiency of H2O2 is often limited due to its low reactivity on the azo groups of paper dyes contained in recovered papers. The goal of this study was to improve the removal of these azo dyes by H2O2.The improvement of H2O2 bleaching has been studied thoroughly in the context of chemical pulp delignification. In particular, the activation or catalysis of H2O2 by copper(II)-phenanthroline complexes (Cu-Phen) was found to be very effective. This inspired a preliminary bleaching study on deinked pulp and dyed pulp, and resulted in significant improvement of dye removal, which gave birth to our project.The purpose of this work was to determine to what extent copper(II)-phenanthroline could improve the hydrogen peroxide color-stripping of dyed cellulosic fibers, and how. To answer this question, three intermediate issues were addressed: (1) does Cu-Phen alone have an effect on the dye? (2) does Cu-Phen improve the color-stripping of a dyed pulp by H2O2? (3) how does the H2O2/Cu-Phen system enhance the dye-color-stripping efficiency?This work was thus divided into three studies: (1) the selected dyes and the complex were characterized in the absence of any oxidant and the interactions between the two were examined, (2) the H2O2/Cu-Phen system was applied on two dyed pulps to assess their color-stripping potential and to attempt to optimize it, and (3) the oxidation mechanism was investigated via trials in aqueous solution, with and without cellulose.Using several analytical techniques (NMR, FTIR, UV-vis and EPR spectroscopy; ESI-MS) and speciation calculations, this work proved that the Cu-Phen complex enhanced H2O2 for the color-stripping of azo dyes, with and without fibers. It also provided evidence that phenanthroline acted as a stabilizer to adjust the solubility, stability and redox potential of copper(II), but may not be indispensable. The substrate (dyes but also cellulose) was strongly degraded by the H2O2/Cu-Phen system. The results of the mechanistic study supported the hypothesis of substrate oxidation by radicals produced via decomposition of H2O2 rather than by hydrogen peroxide itself. This mechanism, strongly dependent on the pH, is probably part of a catalytic cycle.Finally, along with further research proposed based on our conclusions, this thesis should contribute to the improvement of deinked pulp bleaching as well as wastewater treatment in the pulp and textile industries.

Magister Scientiae - MSc (Biotechnology) / Soybean have been listed as a priority commodity crop in South Africa (SA) and provide a good source of protein to the population. Therefore, soybean has been earmarked as an important food security crop and strategies are currently being discussed at governmental level to increase and sustain soybean production. However, the SA landscape poses many challenges to the agricultural sector such as prolong drought periods, flooding, nutrient poor soils, saline soils and heavy metal contaminated soils. Heavy metal (HM) contamination is becoming a serious concern and is aggravated by historical mining in SA. Indeed, SA has established itself as the number one ranked mining country in the world and is frequently mining metals such as chromium, vanadium, gold, zirconium, platinum, and antimony. Prolong rainfall near mining areas leads to acid mine drainage which lowers the soil pH to approximately two. These highly acidic soils will solubilize the metals and cause the metals to leach into river systems as well as the water table leading to increase heavy metal contamination in nearby soil sites. This increase metal content negatively affects seed germination and overall plant development. Nonetheless, plants have evolved numerous internal mechanisms that help them to survive HM toxicity; by either avoiding or tolerating the stress. Two stress-activated pathways that help the plant tolerate stress have attracted much interest i.e. the glyoxalase system and reactive oxygen species (ROS) - antioxidant system as they detoxify methylglyoxal (MG) and ROS. / 2021-08-31

This paper describes the development of two chemically modified electrodes (CME). The two systems were developed using multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). The first system was developed on glassy carbon electrodes (GCE) with MWCNT and film of cobalt oxides (GCE/MWCNT/Co) for determination of hydrogen peroxide (H2O2) and the second system with MWCNT and ferulic acid (FA) (GCE/MWCNT/FA) for determination of epinephrine (EP). The techniques herein employed were cyclic voltammetry, cronoamperometry, which were used to study the electrochemical behavior of modified electrodes, for obtaining kinetic parameters and for the analytical characterization of systems. In addition, hydrodynamic and cronoamperometric studies were carried out with the aim of obtaining information about the H2O2 and EP oxidation process. This device (GCE/MWCNT/Co) was built through the electrodeposition of cobalt oxides on the surface of GCE/MWCNT, and presented a redox pair with E0 = + 0.175 V vs. Ag/AgCl, rate constant of heterogeneous electron transfer (ks) equal to 8.2 s-1 and the analytical figures of merit for H2O2 determination were: linear response range of 3 - 13344 µmol L-1, limit of detection (LOD) of 0.9 µmol L-1, limit of quantification (LOQ) of 3 mol L-1, sensitivity of 4.37 nA L mol-1 and catalytic constant (µobs) of 1,38 x 104 L mol-1 s-1. The system (GCE/MWCNT/FA) was built through the activation of FA on the (GCE/MWCNT), with detection potential for epinephrine of + 0.200 V vs. Ag/AgCl. It presented kobs of 6.99 x 104 L mol-1 s-1, linear response range of 73 - 1406, LOD, LOQ and sensitivity of 22.28 µmol L-1, 73 µmol L-1 and 3.69 nA L µmol-1, respectively. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, descreveu-se o desenvolvimento de dois eletrodos quimicamente modificados (EQM). Os dois sistemas foram desenvolvidos utilizando eletrodo de carbono vítreo (ECV) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWNTC). O primeiro sensor foi desenvolvido com MWCTN e filmes de óxidos de cobalto (ECV/MWCNT/Co) para determinação de peróxido de hidrogênio (H2O2) e o segundo sensor com MWCNT e ácido ferúlico (AF) (ECV/MWCNT/AF) para determinação de epinefrina (EP). As técnicas empregadas para a realização deste trabalho foram voltametria cíclica e cronoamperometria, as quais foram utilizadas para avaliar o comportamento eletroquímico dos eletrodos modificados, obtenção dos parâmetros cinéticos e caracterização analítica dos sistemas. Além disso, os estudos hidrodinâmicos e cronoamperométricos foram realizados com o objetivo de se obter informações sobre o processo de oxidação de H2O2 e EP. O dispositivo (ECV/MWCNT/Co) foi construído através da eletrodeposição de óxidos de cobalto na superfície de ECV/MWCNT, apresentou um par redox com Eo´ = + 0,175 V vs. Ag/AgCl, constante de velocidade de transferência heterogênea de elétrons (ks) igual a 8,2 s-1. Na quantificação de H2O2, as figuras de mérito foram: faixa linear de resposta igual a 3 - 13344 µmol L-1, limite de detecção (LD) de 0,9 µmol L-1, limite de quantificação (LQ) de 3 µmol L-1, sensibilidade de 4,37 nA L µmol-1 e constante catalítica (kobs) de 1,38 x 104 L mol-1 s-1. O sistema (ECV/MWCNT/AF) foi construído através da ativação de AF sobre o (ECV/MWCNT), com potencial de detecção para epinefrina de + 0,200 V vs. Ag/AgCl. Apresentou kobs de 6,99 x 104 L mol-1 s-1, faixa linear igual a 73 - 1406, LD, LQ e sensibilidade de 22,28 µmol L-1 e 73 µmol L-1, e 3,69 nA L µmol-1, respectivamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O clareamento dental se tornou um dos tratamentos estéticos mais realizados nos consultórios odontológicos, devido à simplicidade técnica e popularização através da mídia. Consiste na utilização de géis à base de peróxido de carbamida, peróxido de hidrogénio e, em uma menor escala, de perborato de sódio, com intuito de oxidar moléculas responsáveis pela pigmentação da estrutura dentária. Apesar da grande quantidade de estudos sobre o tema, não se sabe os efeitos do uso excessivo desses agentes sobre a estrutura dentária. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos sobre a rugosidade superficial e conteúdo mineral do esmalte dental humano submetido a regimes de sobreclareamento associados ao uso de géis clareadores caseiros: peróxido de carbamida 10% (Opalescence PF Regular 10%, Ultradent do Brasil Produtos Odontológicos Ltda., Indaiatuba, São Paulo), peróxido de hidrogênio 9,5% (DayWhite 9,5%, Discus, LLC Culver City, EUA), bem como tiras clareadoras (Oral-B WhiteStrips, Anderson Packaging, Rockford, Estados Unidos). Quatro fragmentos de esmalte obtidos a partir de cinco dentes foram submetidos a um diferente tratamento: Grupo I - armazenamento em saliva artificial por oito semanas; Grupo 2 oito semanas de tratamento com gel de peróxido de carbamida 10% por 6 horas diárias; Grupo 3 oito semanas de tratamento com gel de peróxido de hidrogênio 9,5% com duas aplicações diárias de 30 minutos; Grupo 4 oito semanas de tratamento com tiras clareadoras duas aplicações diárias de 30 minutos. A alteração no conteúdo mineral foi avaliada semanalmente em seis pontos de cada fragmento devidamente identificados através de um sistema de coordenadas (X, Y e Z) utilizando-se a técnica de fluorescência de raios X (Artax 200). Alterações na rugosidade superficial das amostras também foram avaliadas através de um rugosímetro 3D (FormTalysurf 60, Taylor Leicester, Reino Unido). Apenas o grupo 3 apresentou diferenças estatísticas significativas com relação aos níveis de rugosidade (p<0,05), porém não consideradas como clinicamente significativos. Para os demais tratamentos e intervalos propostos, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas (p>0,05). Desse modo, não houve alterações compatíveis com um processo de desmineralização ou aumento real da rugosidade da superfície. Nas condições desse estudo in vitro os géis clareadores caseiros foram considerados seguros. São necessários novos estudos in situ e in vitro que analisem os efeitos de regimes de sobreclareamento quando em condições de somatório de desafios intra-orais. / Tooth bleaching has become one of the most performed cosmetic treatments in dental offices because of the technical simplicity and popularization through media. It is based in the use of gels containing carbamide peroxide, hydrogen peroxide, and sodium perborate to oxidize molecules responsible for pigmentation of the tooth structure. Despite the large amount of studies of the topic, the effects of overuse of these agents on tooth structure are not established. The aim of this study was to evaluate the effects on the surface roughness and mineral content of the enamel submitted to overbleaching protocols associated with the use of home bleaching gels: 10 % carbamide peroxide (Opalescence PF 10 % Regular, Ultradent Dental Products of Brazil Ltd., Indaiatuba, São Paulo), hydrogen peroxide 9.5% (DayWhite 9.5%, Discus, LLC Culver City, EUA), as well as bleaching strips (Oral- B Whitestrips, Anderson Packaging, Rockford, USA). Four enamel fragments obtained from five teeth were subjected to different treatments: Group I - storage in artificial saliva for eight weeks; Group 2 eight-week exposure to 10% carbamide peroxide gel for 6 hours daily; Group 3 eight-week exposure to 9,5% hydrogen peroxide gel - two 30-minute application, Group 4 eight-week exposure to bleaching strips - twice daily for 30 minutes. The change in mineral content was assessed weekly with the analysis of six points in each fragment properly identified by a coordinate system (X, Y and Z) using the technique of X-ray fluorescence (Artax 200). Changes in surface roughness of the samples were also evaluated using a 3D perfilometer (FormTalysurf 60, Taylor Leicester, UK). Only group 3 showed statistically significant differences for roughness (p <0.05), but this is not considered as clinically important. For other proposed treatments and intervals, there were no statistically significant differences for any of the treatments tested in any of the proposed ranges (p > 0,05). There was no sign of demineralization process. Under these in vitro conditions, home bleaching gels were considered safe. Further in situ and in vivo studies are necessary to examine the effects of overbleaching protocols with all other intra-oral challenges.

O processo de lodos ativados consiste em um tratamento biológico amplamente utilizado nas estações de tratamento, para remoção de matéria orgânica, devido à qualidade do efluente ao final do processo. Essa remoção é realizada por microrganismos que atuam neste sistema como bactérias, protozoários, metazoários e organismos filamentosos, como fungos e bactérias, formadores de flocos biológicos. Para garantir a eficiência deste processo deve haver um equilíbrio da microbiota dentro do reator aeróbio e o controle do número de filamentosos, tendo em vista que seu excesso no sistema pode causar o intumescimento do lodo (bulking) interferindo na qualidade do efluente gerado. O presente estudo teve como objetivo testar a eficiência de uma solução de 0,001% de peróxido de hidrogênio (H2O2) no controle de microrganismos filamentosos em lodos provenientes de duas indústrias, farmacêutica e alimentícia, reduzindo assim os riscos relacionados à utilização desta substância em grandes volumes. Foram realizadas análises microscópicas do lodo para avaliação quantitativa e monitoramento da atividade biológica dos reatores, essa avaliação serviu como base para a análise qualitativa a partir do índice de Madoni (1994) gerando um Índice Biótico do Lodo (IBL). Foram realizados outros testes, como IVL e teste de respiração, sendo os resultados destes testes comparados a fim de avaliar a eficiência da solução de H2O2 e sua interferência no processo. A solução de H2O2 foi eficiente em ambos os experimentos, mostrando através dos testes de TCO e TCOe não haver interferência desta solução no metabolismo da microfauna; os resultados do IBL mostraram uma boa qualidade do lodo para ambos experimentos e a partir desta análise foi observado que a elevação de temperatura, acima de 30,0C, causa interferência no sistema levando a uma redução do IBL. Os resultados de IVL não demonstraram diferença entre os valores dos reatores controle e tratado, porém a avaliação do tamanho dos flocos e filamentos mostrou que o aumento na concentração da solução de H2O2 levou a um controle na quantidade de filamentosos nos reatores tratados que reduziram em tamanho e quantidade. / The activated sludge process consists in a treatment largely used in biological treatment plants for removal of organic matter, because of the quality of the effluent at the end of the process. This removal is accomplished by microorganisms which act in this system as bacteria, protozoa, metazoan and filamentous organisms such as fungi and bacteria, forming biological flocs. To ensure efficiency of this process must be a balance of microbiota in the aerobic reactor and control the number of filaments, in order that its excess in the system may cause sludge swelling (bulking) interfering with the quality of the effluent. The present study aimed to test the efficacy of a 0.001% solution of hydrogen peroxide (H2O2) in control of filamentous microorganisms in sludge from two industries, pharmaceutical and food, thereby reducing the risks related to the use of this substance in large volumes. Analyses microscopic sludge to quantitative evaluation and monitoring of the biological activity of the reactors, this assessment was the basis for the qualitative analysis from the Madonis index (1994) generating a Sludge Biotic Index (IBL). Other tests were performed as IVL and then breath test, and the results of these tests being compared in order to evaluate the efficiency of H2O2 solution and their interference in the process. A solution of H2O2 was efficient in both experiments, showing through the TCO and TCOe tests, that this solution not be interference with the metabolism of microfauna, the IBL results showed a good quality of the sludge for both experiments and from this analysis revealed that the temperature over 30,0C, causes interference in the system leading to a reduction in the IBL. The results IVL showed no difference between the control and treated reactors, but the evaluation of the size of the flocs and filaments showed that increasing the solution concentration of H2O2 led to control the amount of filamentous treated in reactors which have reduced in size and quantity.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-08-30Bitstream added on 2014-06-13T18:42:17Z : No. of bitstreams: 1 silva_pt_dr_arafo.pdf: 428042 bytes, checksum: fe2b6b39c1693d5ed4af444bc6e9be75 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Analisou-se a citotoxicidade dos seguintes cimentos: Endofill, Sealapex e Polifil, quanto à liberação de óxido nítrico (NO) e peróxido de hidrogênio (H2O2) em culturas de macrófagos peritoneais de camundongos e também utilizamos um método de análise colorimétrica usando M.T.T. Concluiu-se que as considerações presentes após os resultados, discussão e constatação os cimentos que apresentaram o menor nível de citotoxicidade foi o Endofill, seguido da equivalência de liberação de Polifil e Sealapex, embora todos foram menos citotóxicos que o Grupo Controle Zimosan-A para H2O2 e o LPS para o NO. / It was analyzed the citotoxicity of the following cements Endofill, Sealapex, and Poliol regarding the nitric oxide (NO) release and the hydrogen peroxide (H2O2) in the peritoneais macrophages medium of mice in different concentrations and we have also analyzed a colorimetric method using the M.T.T. It was concluded from the considerations which were present in the results, discussion, and verification that the cement which presented the lowest citotoxicity level was the Sealapex followed by the Polifil and the Endofill, although all of them were less citotoxic than the Zimosan-A control group for H2O2 and the LPS for the NO.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The acrylamide monomer is used mainly for the production of polyacrylamides, flocculation aids used in water supply systems. While its polymeric form does not pose health risks, the World Health Organization warns of the presence of residual acrylamide in flocculants, which would be responsible for releasing this contaminant in tap water. Acrylamide is considered as probably carcinogenic to humans, and has its standard for drinking water set at 0.5 μg L -1 in Brazil and in the United States, and 0.1 μg L-1 in Europe. Given the concern of the possibility of drinking water intake with the presence of acrylamide and lack of constant monitoring of this parameter, the objective of this study was to evaluate the application of photolytic processes for degradation of acrylamide and develop analytical methodology to quantify the acrylamide levels in trait, based on the Brazilian benchmark. The study was conducted following up the following steps: (I) development of bench photolytic reactor in Engineering Laboratory of Environment - LEMA, the Federal University of Santa Maria - UFSM; (II) conducting initial tests of direct photolysis (UV) photolysis combined with hydrogen peroxide (UV / H2O2) and use of hydrogen peroxide in the built reactor; (III) acrylamide analysis of development in the range of 0.5 to 5 mg L-1 via liquid chromatography with ultraviolet detection for monitoring the degradation in Environmental Analytical Chemistry Laboratory - LQAA, from the Chemistry Institute of the Federal University of Rio Grande do Sul - IQ-UFRGS; (IV) adequacy of degradation parameters and carrying out final tests of photolysis with lamp cooled reactor and analysis of results and preparation of the degradation kinetics, the LQAA; (V) defining parameters for most appropriate method of solid phase extraction to acrylamide; and (VI) adequacy of liquid chromatography via acrylamide analysis methodology of high efficiency with ultraviolet detection for a lower concentration range and validation of the method. The results demonstrated that acrylamide is slowly degraded via direct photolysis (k = 0.0143 mg L-1 min-1) and almost instantaneously when adding hydrogen peroxide (UV/H2O2), although alone peroxide has no effect. As for the method SPE according to the literature, active carbon is the most efficient for solid concentration of acrylamide. Thus, activated carbon was used cartridge for this step to give a satisfactory recovery of 72% acrylamide. The method developed via HPLC-UV showed good results as to the validation parameters of standard solutions. Same quality was not obtained when evaluated SPE-HPLC-UV conjunction with real fortified sample, probably due to the large number of possible interferences present in drinking water, coupled with the high solubility of acrylamide and difficulty of retention. The improvement of these analytical conditions should be required to make feasible the use of this method for the analysis of drinking water. / A acrilamida é um monômero utilizado principalmente para produção de poliacrilamidas, auxiliares de floculação empregadas em sistemas de abastecimento de água. Embora sua forma polimérica não represente riscos à saúde, a Organização Mundial da Saúde alerta para a presença de residuais de acrilamida nos floculantes, o que seria responsável por liberar esse contaminante na água tratada. Acrilamida é considerada como provavelmente carcinogênica para humanos, e tem seu padrão para água potável estabelecido em 0,5 μg L-1 no Brasil e nos Estados Unidos da América, e de 0,1 μg L-1 na Europa. Diante da preocupação da possibilidade de ingestão de água potável com a presença de acrilamida e da falta de monitoramento constante desse parâmetro, o objetivo desse trabalho foi avaliar a aplicação de processos fotolíticos para degradação da acrilamida e desenvolver metodologia analítica capaz de quantificar a acrilamida em níveis traço, baseado no valor de referência brasileiro. O estudo foi realizado seguindo-se as seguintes etapas: (I) desenvolvimento de reator fotolítico de bancada no Laboratório de Engenharia do Meio Ambiente - LEMA, na Universidade Federal de Santa Maria UFSM; (II) realização de testes iniciais de fotólise direta (UV), fotólise conjugada com peróxido de hidrogênio (UV/H2O2) e uso de peróxido de hidrogênio no reator construído; (III) desenvolvimento de análise de acrilamida na faixa de 0,5 a 5 mg L-1 via cromatografia a líquido com detecção por ultravioleta para acompanhamento da degradação, no Laboratório de Química Analítica Ambiental LQAA, do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul IQ-UFRGS; (IV) adequação dos parâmetros de degradação e realização dos testes finais de fotólise com reator de lâmpada resfriada, bem como análise dos resultados e avaliação da cinética de degradação, no LQAA; (V) definição de parâmetros para escolha do método mais adequado de extração em fase sólida para acrilamida; e (VI) adequação da metodologia de análise de acrilamida via cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por ultravioleta para uma menor faixa de concentração e validação do método. Os resultados demonstraram que a acrilamida é lentamente degradada via fotólise direta (k = 0,0143 mg L-1 min-1) e, praticamente, de forma instantânea quando se adiciona peróxido de hidrogênio (UV/H2O2), embora, isoladamente, o peróxido não tenha qualquer efeito. Quanto ao método de EFS, de acordo com a literatura, o carvão ativo é o mais eficiente sólido para concentração de acrilamida. Assim, foi utilizado cartucho de carvão ativo para essa etapa, obtendo-se uma recuperação satisfatória de 72 % de acrilamida. O método desenvolvido via CLAE-UV demonstrou bons resultados quanto aos parâmetros de validação em soluções padrão. No entanto, os resultados não foram tão bons quando esta metodologia (EFS-CLAE-UV) foi aplicada à amostra real fortificada, provavelmente pela presença de grande quantidade de interferentes na água potável, aliada à grande solubilidade da acrilamida e dificuldade da sua retenção. A melhoria dessas condições analíticas deve ser pretendida a fim de tornar viável a utilização do método para análise de acrilamida em água potável.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP