VALIDAÇÃO DE METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE DIBENZOTIOFENO POR CLAE/UV

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Ambiental

Autores

Sousa, P.L.R. (UFRN) ; Oliveira, P.H.S. (UFRN) ; Dantas, J.M.M. (UFRN) ; Macedo, G.R. (UFRN) ; Santos, E.S. (UFRN)

Resumo

O presente trabalho objetiva desenvolver uma metodologia para identificação e análise do Dibenzotiofeno, por cromatografia líquida de alta resolução acoplada a um detector UV, que permitirá acompanhar a degradação desse composto recalcitrante, utilizando um efluente sintético, em um processo usando lodos ativados. Como parâmetros de validação utilizou-se a linearidade, o limite de detecção, o limite de quantificação, a precisão. Avaliou-se também a recuperação na extração líquido-líquido. Bons resultados foram obtidos para os testes de linearidade (R2 > 0,99), do limite de detecção (0,153 μg/mL), do limite de quantificação (0,509 μg/mL) e da precisão (CV < 5%). Quanto à recuperação na extração líquido-líquido, os resultados indicaram sua aplicabilidade na análise em questão.

Palavras chaves

Dibenzotiofeno; lodos ativados; CLAE/ UV

Introdução

A ampla utilização de água pela indústria procede de sua disponibilidade e de suas propriedades. Se dá praticamente em todos os processos na indústria de refino de petróleo (Amorim, 2005). Em média, 246 a 340 litros de água por barril de óleo cru são utilizados no processo de refino do petróleo (Chaves e Mioto, 2011). Segundo Peres (2003), grandes quantidades de óleo, enxofre, compostos nitrogenados e metais estão contidos nos efluentes gerados em uma refinaria. O Dibenzotiofeno (DBT) é um hidrocarboneto poliaromático contendo enxofre na estrutura principal de sua molécula substituindo um átomo de carbono. Devido a suas propriedades químicas é considerada uma substância indesejável nos produtos derivados do petróleo, sendo definido como poluente ambiental por apresentar potencial carcinogênico e mutagênico (PEREIRA et al., 2000). Sassano (2008) relata a importância de utilizar o sistema de lodo ativado para tratamento de águas residuárias domésticas ou industriais quando é necessária uma elevada qualidade do efluente e há pouca disponibilidade de área. O termo lodo ativado refere-se à massa microbiana floculenta que se forma quando esgotos e outros efluentes biodegradáveis são submetidos ao processo de aeração (BARROS, 2008). Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver uma metodologia para determinação e identificação de DBT em efluente sintético, simulando água de refinaria, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência acoplada ao detector ultravioleta - CLAE/ UV, servindo para acompanhamento da degradação desse composto, em um processo que está sendo desenvolvido, usando lodos ativados.

Material e métodos

DBT e Metanol, grau cromatográfico, foram obtidos da Sigma-Aldrich. Para extração utilizou-se Diclorometano grau P.A. da Química Moderna. A água deionizada foi obtida a partir do sistema MILLI-Q. Os parâmetros utilizados para validação foram: linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), precisão e recuperação da extração líquido- líquido. A linearidade foi determinada pelo coeficiente de correlação (R2), obtido pelo gráfico relacionando a resposta do equipamento em função de 6 pontos (0,1 a 10, μg/mL). Para estimar os coeficientes das curvas analíticas, utilizou-se o método da regressão linear. Calculou-se a média das áreas, desvio-padrão (s), coeficiente de variação (CV) e a equação da regressão linear da curva. Os limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) foram calculados a partir do método baseado em parâmetros da curva(RIBANI, 2004). A precisão foi avaliada através do cálculo da estimativa do CV para um número de 7 repetições. Testes preliminares foram realizados suplementando o efluente sintético com DBT a 2 µg/ mL e posterior tratamento com lodos ativados. A recuperação foi avaliada somente em água deionizada e com o efluente sintético. O método para extração do DBT foi adaptado de Raimundo (2007). Filtrou-se 250 mL do efluente sintético tratado com lodos ativados, transferido-o para um funil de separação de 500 mL, adicionando-se 15 mL de diclorometano, agitando-o por 1 min. Após 30 min, a fase orgânica foi extraída, repetido esse processo mais 2vezes. O volume obtido foi pré-concentrado em rotaevaporador, sendo eluido em 10mL de metanol. O método foi otimizado utilizando equipamento CLAE (Shimadzu), detector UV, coluna CLC – ODS (M), de 250 mm X 4,6 mm, metanol: água deionizada (80: 20), 1 mL/ min, 45 °C, 25 min, 233 nm, 20,0 μL.

Resultado e discussão

Neste trabalho, a padronização externa foi empregada para a quantificação dos compostos de interesse em efluente sintético de água de refinaria. Os limites de detecção e de quantificação foram determinados pelo método baseado nos parâmetros da curva analítica e estão mostrados na Tabela 1 juntamente com a faixa linear de trabalho para cada composto.Logo, verificou-se que, o método analítico desenvolvido utilizando CLAE/UV atendeu as exigências da ANVISA, visto que os valores dos coeficientes de correlação (R2) foram superiores a 0,99. O LD obtido pelo método na determinação simultânea do composto em estudo foi de 0,153 μg/mL, e o LQ 0,509 μg/mL. A precisão do método cromatográfico empregado nesse trabalho foi avaliada por meio da repetibilidade intradia. A precisão intradia foi representada pela concordância entre os resultados de sete medidas sucessivas do método, efetuadas por um único analista, sob iguais condições de análise, intervalo de tempo de horas, no mesmo instrumento, local e dia. O coeficiente de variação obtido foi inferior a 5%. Em amostras mais complexas, como soro, sangue ou plasma a ANVISA admite CV de até 15% (ANVISA, 2002). A Figura 1 apresenta os percentuais de recuperação dos dois sistemas testes. Os valores obtidos para a recuperação do DBT somente em água deionizada foram satisfatórios (104,9 %). Com relação ao no efluente sintético a recuperação foi de 143,7%, indicando possíveis interferentes em seu tempo de retenção. A avaliação dos testes preliminares com o efluente sintético mostra uma redução de 90% na concentração do DBT, indicando assim o potencial da utilização do sistema de lodos ativados para biodegradação do composto em estudo.

Parâmetros de validação do composto DBT


Teste de recuperação para o DBT empregando-se extração líquido-líquido e determinação cromatográfica por CLAE/UV

Conclusões

Com base no trabalho realizado, concluiu-se que as condições cromatográficas testadas são adequadas para determinação dos compostos avaliados no efluente sintético estudado. As curvas de calibração apresentaram excelentes coeficientes de correlação, R2 > 0,99, assim também como o LD e LQ. Os valores para precisão (em termos de repetibilidade) também foram satisfatórios, verificados através dos valores de CV. Verificou-se uma redução superior a 90% na concentração de DBT em efluente sintético tratado com lodos ativados.

Agradecimentos

Referências

AMORIM, R. S. Abastecimento de água de uma refinaria de petróleo: caso Replan. 2005. 195 F. Dissertação (Mestrado em Sistema de Gestão) - Universidade Federal Fluminense.
ANVISA; Agência Nacional de Vigilância Sanitária; Resolução - RE nº 475, de 19 de março de 2002.
BARROS, L. M. Estudo da influência de compostos recalcitrantes na remoção de matéria orgânica biodegradável no tratamento de efluente de refinarias de petróleo. 2008. 225f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
CHAVES, D. V.; MIOTO, G. A. M. Os impactos ambientais no refino de petróleo com ênfase nos efluentes hídricos. 2011. 45 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação Tecnologia de Petróleo e Gás Natural) - Faculdade Capixaba de Nova Venécia.
PEREIRA, A.; MOREIRA, J.; DIAS, A.; ARBILLA, G.; FERREIRA, L; OLIVEIRA, A.; BAREK, J. Avaliação da contaminação humana por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAS) e seus derivados nitratos (NHPAS): uma revisão metodológica. Química Nova. v. 23, p 765-773, 2000.
PERES, A e SALATI, E (coord.). Construção de Cenários de Disponibilidade Hídrica. Rio de Janeiro: Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável, 2003.
SASSANO, F. C. N. integração entre os processos foto fenton e lodo ativado no tratamento de efluentes contendo compostos orgânicos recalcitrantes. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.
RAIMUNDO, C. C. M. Ocorrência de interferentes endócrinos e produtos farmacêuticos nas águas superficiais da bacia do rio Atibaia. 2007. 126 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Instituto de Química, Departamento de Química Analítica, Universidade Estadual de Campinas.
RIBANI, M. et al. Quím. Nova, 2004, 27, 771.