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Type: TESE
Title: Desenvolvimento de instrumentação e método para a determinação de hidrocarbonetos voláteis em amostras de solo empregando espectroscopia no infravermelho próximo
Title Alternative: Development of instrumentation and methods for the determination of volatile hydrocarbons in soil samples employing near infrared spectroscopy
Author: Santos, Lívia Martins dos, 1986
Advisor: Rohwedder, Jarbas José Rodrigues, 1959-
Abstract: Resumo: A contaminação de solos oriundos de derrames de compostos derivados do petróleo é um problema que representa riscos ao meio ambiente e a população. Dentre os constituintes do petróleo, os BTEX são os mais tóxicos. O uso da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) foi empregado como uma ferramenta analítica visando a determinação de BTEX em amostras de solo. À um espectrofotômetro construído no laboratório foi adaptado uma célula de medida, uma célula de amostra e uma válvula esfera responsável pela conexão entre essas duas células. Uma bomba de vácuo foi adaptada ao instrumento visando facilitar o enriquecimento da fase vapor dos hidrocarbonetos voláteis na célula de medida, a qual operou com uma pressão de 29,0 inHg abaixo da pressão do laboratório (APL). Os espectros obtidos da fase vapor contendo os hidrocarbonetos aromáticos apresentaram sobreposição de bandas de absorção. Desta forma, foi necessária a construção de modelos de calibração multivariados empregando Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Os resultados do melhor modelo de regressão obtidos a melhores condições experimentais mostraram que os valores de RMSECV foram de 12,4 mg kg-1, 47,3 mg kg-1, 72,4 mg kg-1 e 58,6 mg kg-1, respectivamente, para benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos. Esses valores estão de acordo com os valores orientadores para solo da CETESB de 2005, com exceção para o benzeno que encontra-se acima do valor permitido. Para cada tipo de solo é necessário a construção de modelos de calibração, pois a composição do solo influencia na determinação dos hidrocarbonetos

Abstract: The contamination of soils due to petroleum compounds spills is a problem that represents risks to environment and population. Among petroleum constituents, the volatile aromatic hydrocarbons known as BTEX are toxic. This study aims to evaluate the use of near infrared spectroscopy as an analytical tool for determination of volatile hydrocarbons in soil samples. Spectra were obtained in a spectrophotometer built in the laboratory. It is also part of the instrument, a measuring cell with 540 mm of optical path, a sample cell and a valve which allows connection between the two cells. A vacuum pump was adapted to the instrument in order to facilitate enrichment of the vapor phase of the volatile hydrocarbons in the measuring cell, which operated at a pressure of 29.0 inHg below of the laboratory pressure (BLP). Spectra of the vapor phase containing aromatic hydrocarbons exhibited overlapping of absorption bands. Thus, it was necessary to construct multivariate calibration models using Partial Least Squares Regression (PLS). The results obtained for the calibration model provided values of RMSECV of 12.4 mg Kg¬-1, 47.3 mg Kg¬-1, 72.4 mg Kg¬-1 and 58.6 mg Kg¬-1 for benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, respectively. These values are in agreement with the 2005 CETESB guiding values for soil, except for benzene that is above the allowed value. For each type of soil, it was needed to build calibration models because soil composition affects the determination of hydrocarbons. The developed method is promising and may be used as a screening method to determine the occurrence of contamination in soils by BTEX
Subject: Espectroscopia no infravermelho próximo
Quimiometria
BTEX
Solo - Contaminação
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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