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Previous issue date: 2015-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Descreve-se no presente trabalho um estudo detalhado do processo de sorção dos herbicidas paraquat (PQT2+), diquat (DQT2+) e difenzoquat (DFQT+) utilizando espuma de poliuretano (EPU) e resinas Amberlite® XAD-2 e XAD-4 como materiais sorventes. Os herbicidas (forma iônica) não foram sorvidos pelas resinas XAD e pela EPU devido à afinidade destes materiais por espécies com maior caráter apolar. Para a remoção dos compostos foi utilizada a estratégia de formação de associados-iônicos entre os herbicidas catiônicos e o ânion do surfactante dodecilsulfato de sódio (SDS), resultando em espécies que apresentam alta afinidade pela EPU e pelas resinas XAD. Os dados experimentais foram obtidos através das medições de soluções aquosas por espectrofotometria na região do ultravioleta. O estudo das condições (concentração de SDS, massa de sorvente, pH, força iônica, velocidade de agitação e concentração inicial de analito) permitiu compreender melhor a influência destes aspectos na remoção dos herbicidas. Foi desenvolvido também um método de tratamento da EPU para incorporação de SDS à fase sólida para posterior aplicação na extração dos herbicidas. Os compostos foram removidos com eficiência maior que 90% para todos os materiais sorventes com todas as condições otimizadas. Os processos de sorção foram caracterizados no equilíbrio pela aplicação de isotermas aos dados obtidos, apresentando melhor ajuste ao modelo de Freundlich. Na caracterização cinética, o modelo de pseudo-segunda-ordem apresentou melhor ajuste, descrevendo com eficiência os sistemas estudados. Verificou-se através da aplicação dos modelos cinéticos de Morris-Weber e Reichenberg, que a difusão intrapartícula controla o processo de sorção dos três herbicidas. Foram realizados também estudos computacionais como ferramenta para elucidar a estrutura dos associados-iônicos sorvidos pelas fases sólidas. / Is described in the present work a detailed study of the sorption process of the herbicides paraquat (PQT2+), diquat (DQT2+) and difenzoquat (DFQT+) using polyurethane foam (PUF) and resins Amberlite® XAD-2 and XAD-4 as sorbent materials. The herbicides (ionic form) were not sorbed by resins XAD and PUF due to the affinity of these materials by species with higher nonpolar character. For removal of the compounds was adopted the strategy of ion-associate formation between the cationic herbicides and the anion of the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), resulting in species with high affinity for PUF and XAD resin. The experimental data were obtained from measurements of aqueous solutions by spectrophotometry in the ultraviolet region. The study of the conditions (concentration of SDS, sorbent mass, pH, ionic strength, shaking speed and initial concentration of analyte) allowed better understand the influence of these aspects in the removal of the herbicides. It was also developed a method for the treatment of the PUF for incorporation of SDS to the solid phase for subsequent application in the extraction of the herbicides. The compounds were removed with efficiency higher than 90% for all sorbent materials considering all parameters optimized. The sorption processes were characterized at equilibrium by application of isotherms to the obtained data, revealing better fit to the Freundlich model. In kinetic characterization, the pseudo-second-order model showed better fit, describing effectively the studied systems. It has been found through application of Morris-Weber and Reichenberg kinetic models, that the intraparticle diffusion controls the sorption process of the three herbicides. Computational studies were also performed as tool to elucidate the structure of the ion-associates sorbed by solid phases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/7601 |
| Date | 26 March 2015 |
| Creators | Vinhal, Jonas Oliveira |
| Contributors | Cassella, Ricardo Jorgensen, Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro de, Lima, Claudio Ferreira |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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