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dc.creatorAvila, Milena Pendeza de
dc.date.accessioned2022-05-30T14:12:50Z
dc.date.available2022-05-30T14:12:50Z
dc.date.issued2021-12-16
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24580
dc.description.abstractPetroleum asphalt cement is the main source of asphalt cement today. The handling and application of the binder on the pavement is only possible with the use of high temperatures, which causes the matrix to undergo an aging process through the volatilization of compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their derivatives, such as nitrogen compounds (NHPAs). This process also results in harmful emissions to human health and the environment. Therefore, the present work investigated the presence of 16 NHPAs (1) in the volatile form of the matrix through the analysis of 21 samples of particulate matter (PM) emitted by the machining process of asphalt mixtures from a refinery in Ceará; and (2) in the fixed form of the matrix through the analysis of 3 binders from different refineries. For this purpose, high performance liquid chromatography coupled to photodiode array detection (HPLC-DAD) was used. Two chromatographic methods were developed and validated in order to enable the separation and identification of the compounds of interest, one based on the reversed-phase mechanism and the other based on the ion-pair mechanism. Both methods showed good linearity with a wide linear range for the compounds studied (ranging from 0.1 to 400 mg. L-1 for acridine and 12 to 600 mg. L-1 for 9-phenylcarbazole, for example) and good limits of detection and quantification, demonstrating the high sensitivity of the proposed methods. Furthermore, the precision and accuracy obtained were considered acceptable for the analysis of matrices of this nature. In order to allow the chromatographic analysis, the PM collected by means of active sampling was extracted in dichloromethane, concentrated and resuspended in acetonitrile. In the case of the binder samples, the asphaltenic fraction was obtained through precipitation in apolar solvent, according to the SARA method, which was further separated into acidic, basic and neutral fractions. These fractions underwent a cleaning process that used solid phase extraction in aminopropyl cartridges as an analytical tool. Analysis of all samples by HPLC-DAD was performed using the reversed-phase method. The results obtained confirmed the presence of N,N-dimethylaniline (ANL), 1-nitronaphthalene (1NN) and 1-nitropyrene (1NP) in the PM samples, which were later confirmed by APPI-MS/MS. ANL cannot be quantified, however 1NN was found in the matrix in concentrations ranging from 0.08 to 28.83 μg and 1NP in contractions ranging from 0.83 to 14.41 μg. In the ligand samples, the 1NN compound was found in the acid fraction of one of the investigated samples at a concentration of 350 mg. kg-1. The results obtained show the dynamics of the compounds between the fixed and volatile fractions, such as 1NN, which was found in the fixed form of the ligand and in the emissions from it, demonstrating the effectiveness of the present work for what is proposed, that is, identify and quantify the nitrogen compounds in the different forms of the matrix.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectAsfaltopor
dc.subjectMaterial particuladopor
dc.subjectCromatografia líquida de alta eficiênciapor
dc.subjectNHPAspor
dc.subjectAsphalteng
dc.subjectParticulate mattereng
dc.subjectHigh performance liquid chromatographyeng
dc.titleDeterminação de compostos aromáticos nitrogenados fixos e voláteis em matrizes asfálticas empregando cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)por
dc.title.alternativeDetermination of fixed and volatile nitrogen aromatic compounds in asphalt matrix using high efficiency liquid chromatography (HPLC)eng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO cimento asfáltico de petróleo é a principal fonte de cimento asfáltico da atualidade. O manuseio e aplicação do ligante no pavimento só é possível com o uso de altas temperaturas, o que faz com que a matriz sofra um processo de envelhecimento através da volatilização de compostos como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e seus derivados, à exemplo dos compostos nitrogenados (NHPAs). Esse processo resulta, ainda, em emissões danosas à saúde humana e ao meio ambiente. Pelo exposto, o presente trabalho investigou a presença de 16 NHPAs (1) na forma volátil da matriz através da análise de 21 amostras de material particulado (MP) emitido pelo processo de usinagem de misturas asfálticas de uma refinaria do Ceará; e (2) na forma fixa da matriz através da análise de 3 ligantes oriundos de refinarias distintas. Utilizou-se para isso a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detecção por arranjo de fotodiodos (HPLC-DAD). Foram desenvolvidos e validados dois métodos cromatográficos a fim de possibilitar a separação e identificação dos compostos de interesse, um deles baseado no mecanismo de fase reversa e o outro de par iônico. Ambos os métodos apresentaram boa linearidade com faixa linear ampla para os compostos estudados (variando entre 0,1 a 400 mg. L-1 para a acridina e 12 a 600 mg. L-1 para o 9-fenilcarbazol, por exemplo) e bons limites de detecção e quantificação, demonstrando a elevada sensibilidade dos métodos propostos. Ainda, a precisão e exatidão obtidas foram consideradas aceitáveis para a análise de matrizes dessa natureza. A fim de possibilitar a análise cromatográfica, o MP coletado por meio de amostragem ativa foi extraído em diclorometano, concentrado e ressuspendido em acetonitrila. Já no caso das amostras do ligante, obteve-se a fração asfaltênica por meio da precipitação em solvente apolar, conforme o método SARA, que foi ainda separada em frações ácidas, básicas e neutras. Essas frações passaram por um processo de limpeza que utilizou extração em fase sólida em cartuchos de aminopropil como ferramenta analítica. A análise de todas as amostras por HPLC-DAD foi realizada utilizando o método de fase reversa. Os resultados obtidos constataram a presença de N,N-dimetilanilina (ANL), 1-nitronaftaleno (1NN) e 1-nitropireno (1NP) nas amostras de MP, que foram posteriormente confirmados por APPI-MS/MS. A ANL não pode ser quantificada, no entanto 1NN foi encontrado na matriz em concentrações que variaram de 0,08 á 28,83 μg e o 1NP em contrações que variaram entre 0,83 e 14,41 μg. Já nas amostras do ligante, o composto 1NN foi encontrado na fração ácida de uma das amostras investigadas em uma concentração de 350 mg. kg-1. Os resultados obtidos exibem a dinâmica dos compostos entre as frações fixas e voláteis, a exemplo do 1NN, que foi encontrado na forma fixa do ligante e nas emissões provenientes do mesmo, demonstrando efetividade do presente trabalho para aquilo que se propõe, ou seja, identificar e quantificar os compostos nitrogenados nas diversas formas da matriz.por
dc.contributor.advisor1Carvalho, Leandro Machado de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6652387343920028por
dc.contributor.advisor-co1Nascimento, Paulo Cícero do
dc.contributor.referee1Kunz, Simone Noremberg
dc.contributor.referee2Dias, Daiane
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3636792423569294por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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