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Tipo do documento: Dissertação
Title: Obtenção de fibra de vidro recoberta como dispositivo de microextração em fase sólida para determinação de solventes residuais por cromatografia gasosa (CG)
Other Titles: Attainment of a fiberglass coated as a phase solid micro extraction device to determine residual solvents by gas chromatography (GC)
Autor: Ilipronti, Thiago 
Primeiro orientador: Campos, Élvio Antônio de
Primeiro membro da banca: Campos, Élvio Antônio de
Segundo membro da banca: Palácio, Soraya Moreno
Terceiro membro da banca: Schneider, Ricardo
Resumo: No presente trabalho, fibras de vidros foram utilizadas como suporte para deposição de uma camada de Óxido de Zinco (ZnO) e uma camada de Zeolitic-Imidazolato Frameworks-8 (ZIF-8), ambas para aplicação da técnica de microextração em fase sólida (SPME). O recobrimento das fibras com ZnO foi realizado por meio da técnica “dip coating”, utilizando como reagente precursor do ZnO, nitrato de zinco e hexametilenotetramina. Para a síntese do ZIF-8 foi utilizado o precursor 2-metilimidazol. As fibras foram caracterizadas pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar a morfologia das mesmas sem recobrimento, com recobrimento do óxido de zinco e com o recobrimento do ZIF-8. A técnica de Difração de Raio X (DRX) permitiu obter o padrão de difração dos cristais de ZnO e do ZIF-8. Para avaliar a estabilidade térmica ZnO e do ZIF-8 utilizou-se a técnica de análise termogravimétrica (TGA), obtendo-se estabilidade térmica do material em torno de 400 ºC. Os resultados obtidos por MEV mostram que o método de síntese em meio metanólico apresentou um recobrimento da camada de ZnO homogêneo e regular em formas de nanobastões e, para a síntese do ZIF-8, a formação da rede Framework-8. Sendo assim, utilizou-se as fibras recobertas com ZnO em meio metanólico para aplicação da técnica de SPME utilizando um amostrador headspace (HS) acoplado a um cromatógrafo gasoso com detecção por ionização de chama (CG-FID) nas determinações cromatográficas dos solventes residuais acetona, diclorometano, metanol, butanol e acetato de etila. Na etapa cromatográfica foi realizada a otimização do método, na qual testaram-se os parâmetros de temperatura de incubação, tempo de incubação, tempo de extração/sorção e tempo de dessorção, obtendo-se como resultado 70 ºC, 10 minutos, 1 minuto e 4 minutos, respectivamente. Após a otimização dos parâmetros do método, foi realizado a validação da metodologia analítica para determinação dos solventes. O método mostrou-se específico, ausência de coeluição entre os analitos estudados. Para a linearidade na faixa de concentração de 5,99 a 299,93 µg mL-1 obteve-se coeficiente de correlação (R) de 0,9938, 0,9983, 0,9988 e 0,9982 para o metanol, butanol, diclorometano e acetato de etila, respectivamente. O método mostrou-se exato na faixa de recuperação de 80 a 120% e preciso, obtendo desvio padrão relativo menor que 15% em todas determinações nos níveis 1 (20%), 4 (80%) e 6 (120%). O método apresentou-se robusto, e possui grande potencial para ser utilizado em determinações de solventes residuais.
Abstract: In this work, glass fibers have been used as support for the decomposition of a Zinc Oxide (ZnO) layer and a Zeolitic-Imidazolate Framewoks-8 (ZIF-8) layer, both for the application of Solid Phase Micro-Extraction (SPME) technique. The coating ZnO fiber was obtained by dip coating technique in and by using zinc nitrate and hexamethylenetetramine as precursor reagents of the ZnO. The synthesis of ZIF-8 was used the 2-methylimidazole as precursor. The fibers were characterized by Electron Microscopy Scanning (SEM) to evaluate their morphology of fibers without coating, fibers with zinc oxide coating and fibers with ZIF-8 coating. The X-ray Diffraction (XRD) technique has allowed attaining the diffraction standard of the ZnO and ZIF-8 crystals. Thermogravimetric analysis (TGA) was performed to evaluate the thermal stability of ZnO and ZIF-8, indicating thermal stability around 400 °C. The SEM results indicated that the synthesis method in methanolic medium has presented a homogenous and regular coating of the ZnO layer in nanorods shape and, for the ZIF-8 synthesis, the Framework-8 net formation. As such, the ZnO coated fibers were used in the methanolic medium to the application of the SPME technique by using a Headspace sampler (HS) coupled to a gas chromatograph with flame ionization detection (GC-FID) in the chromatographic determination of the following residual solvents: Acetone, dichloromethane, methanol, butanol and ethyl acetate. The method optimization was performed in the chromatographic step, in which four parameters were tested: the incubation temperature, incubation time, extraction/ sorption time and desorption time. The obtained values were 70 °C, 10 minutes, 1 minute and 4 minutes, respectively. After methods optimization, the analytical methodology validation was performed to determine the solvents (quantify the solvents). The method was shown to be specific, absence of coelution between the analytes studied. For the linearity in the concentration interval from 5,99 to 299,93 µg mL-1 the correlation coefficient (R) was 0,9938, 0,9983, 0,9988 and 0,9982 for methanol, butanol, dichloromethane and ethyl acetate, respectively. The method has shown precision and accuracy in the recovery interval, from 80 to 120%, presenting Relative Standard Deviation (RSD) not more than 15% in all determination levels 1 (20%), 4 (80%) and 6 (120%). The method has also presented Robustness and a large potential for residual solvents determination.
Keywords: Microextração em fase sólida
Recobrimento
Óxido de zinco (ZnO)
Zeolitic-Imidazolato Frameworks-8 (ZIF-8)
Cromatografia gasosa
Solid phase microextraction
Coated fibers, Zinc oxide (ZnO)
Zeolitic-Imidazolate Frameworks-8 (ZIF-8)
Gas chromatography
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: ILIPRONTI, Thiago. Obtenção de fibra de vidro recoberta como dispositivo de microextração em fase sólida para determinação de solventes residuais por cromatografia gasosa (CG). 2017. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4570
Issue Date: 13-Mar-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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