dc.creator | Cargnin, Rejane Secretti | |
dc.date.accessioned | 2022-12-19T13:50:23Z | |
dc.date.available | 2022-12-19T13:50:23Z | |
dc.date.issued | 2022-10-24 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27388 | |
dc.description.abstract | Asphalt is a product of petroleum, basically consisting of hydrocarbons, which may contain
heteroatoms such as sulfur, oxygen and nitrogen in their structure. In the application of asphalt
on a road bed, it is subjected to heating in order to reduce viscosity and facilitate handling. In
this process, the volatile organic compounds (VOCs) of the asphalt composition, are emitted in
the gaseous phase (asphalt fumes), exposing workers to occupational risk, which is one of the
main sources that are aggravating and harmful to workers' health. In this context, the objective
of this work is to evaluate the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their
sulfur derivatives (PASHs), oxygenated (OPAHs) and nitrogen (NPAHs) in asphalt fumes. For
the study of emissions, asphalt samples from three refineries in Brazil were evaluated, in
addition to a sample modified by Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) polymer, at temperatures
of 130 ºC, 160 ºC and 200 °C. To promote the emission of compounds present in the samples,
an Extraction and Collection Device (ECD) was used. For the analysis of the emitted
compounds, the technique of High Performance Liquid Chromatography with diode array
detection (HPLC-DAD) was used. To quantify the PASHs, a chromatographic method for the
separation of 28 PASHs was developed and their analytical characteristics were evaluated. As
well as a method for separating 5 OPAHs and 5 NPAHs by HPLC-DAD. The developed
methodologies showed good precision and accuracy, and the detection and quantification limits
were low, considering the concentration found in the emissions. Using the aforementioned
analytical methodologies, the samples were characterized and presented at least 33 of the 54
compounds within the scope of this study. The emission is highly dependent on the heating
temperature of the asphalt. An increase in asphalt application temperature leads to a higher
concentration of emitted compounds. Furthermore, compounds of higher molecular weight
were only detected at higher temperatures of the asphalt mass, while those with lower molecular
weights are easily detached from the asphalt mass and released into the environment. As a
result, more compounds could be detected from asphalt fumes generated at 200 ºC and 160 °C
compared to those generated at 130 °C. The results obtained indicate that even at temperatures
below their boiling points the compounds can be emitted. The asphalt source also significantly
affects the compounds and the amount emitted. There is a strong predominance of PAHs in
emissions followed by PASHs and OPAHs for Petroleum Asphalt Cements CAP 1, CAP 2 and
CAP 3, without the presence of NPAHs in these asphalt matrices. The CAP 4 sample behaves a
little differently from the others. The emission of PAHs is equally dominant, however, in
relation to quantification, for this sample OPAHs predominate in relation to PASHs. Still, there
is the contribution of NPAHs in the emissions of this sample. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Asfalto | por |
dc.subject | Emissão | por |
dc.subject | HPAs | por |
dc.subject | SHPAs | por |
dc.subject | OHPAs e NHPAs | por |
dc.subject | Asphalt | eng |
dc.subject | Emission | eng |
dc.subject | PAHs | eng |
dc.subject | PASHs | eng |
dc.subject | OPAHs and NPAHs | eng |
dc.title | Avaliação das emissões de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e seus derivados a partir de matrizes asfálticas | por |
dc.title.alternative | Evaluation of aromatic hydrocarbon emissions and their derivatives from asphalt cements | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | O asfalto é um produto do petróleo, constituído basicamente de hidrocarbonetos, os quais
podem conter em sua estrutura heteroátomos como enxofre, oxigênio e nitrogênio. Na aplicação
do asfalto em leito rodoviário, este é submetido a aquecimento a fim de reduzir a viscosidade e
facilitar o manuseio. Neste processo, os compostos orgânicos voláteis (COVs) da composição
do asfalto são emitidos na fase gasosa (fumos de asfalto), expondo os trabalhadores ao risco
ocupacional, sendo esta, uma das principais fontes agravantes e prejudiciais à saúde dos
trabalhadores. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a presença dos
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e seus derivados sulfurados (SHPAs),
oxigenados (OHPAs) e nitrogenados (NHPAs) em fumos de asfalto. Para o estudo das emissões,
foram avaliadas amostras de asfalto oriundas de três refinarias do Brasil, além de uma amostra
modificada por polímero Estireno-Butadieno-Estireno (SBS), nas temperaturas de 130 ºC, 160
ºC e 200 °C. Para promover a emissão dos compostos presentes nas amostras, foi utilizado um
Dispositivo de Extração e Coleta (DEC). Para a análise dos compostos emitidos utilizou-se a
técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detecção por arranjo de diodos
(HPLC-DAD). Para quantificação dos SHPAs um método cromatográfico para a separação de
28 SHPAs foi desenvolvido e suas características analíticas avaliadas. Assim como, um método
para separação de 5 OHPAs e 5 NHPAs por HPLC-DAD. As metodologias desenvolvidas
apresentaram boa precisão e exatidão, e os limites de detecção e quantificação foram baixos,
considerando a concentração encontrada nas emissões. Utilizando as metodologias analíticas
mencionadas, as amostras foram caracterizadas e apresentaram pelo menos 33 dos 54
compostos do escopo desse estudo. A emissão é altamente dependente da temperatura de
aquecimento do asfalto. Um aumento da temperatura de aplicação do asfalto acarreta em maior
concentração de compostos emitidos. Ainda, compostos de maior massa molecular só foram
detectados em temperaturas mais altas da massa asfáltica, enquanto aqueles de menores massas
moleculares são facilmente desprendidos da massa de asfalto e liberados no ambiente. Com
isso, mais compostos puderam ser detectados a partir de fumos de asfalto gerados a 200 ºC e
160 °C em comparação com aqueles gerados a 130 °C. Os resultados obtidos indicam que
mesmo em temperaturas abaixo de seus pontos de ebulição os compostos podem ser emitidos.
A fonte de asfalto também afeta significativamente os compostos e a quantidade emitida. Há
forte predominância dos HPAs nas emissões, seguida dos SHPAs e OHPAs para os Cimentos
Asfálticos de Petróleo CAP 1, CAP 2 e CAP 3, não havendo a presença de NHPAs nestas
matrizes asfálticas. O CAP 4 apresenta um comportamento um pouco diferente dos demais.
Sendo igualmente dominante a emissão dos HPAs, no entanto, em relação a quantificação, para
esta amostra os OHPAs predominam em relação aos SHPAs. Ainda, há a contribuição de
NHPAs nas emissões desta amostra. | por |
dc.contributor.advisor1 | Nascimento, Paulo Cícero do | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7151513617218161 | por |
dc.contributor.referee1 | Carvalho, Leandro Machado de | |
dc.contributor.referee2 | Leite, Leni Figueiredo Mathias | |
dc.contributor.referee3 | Cravo, Margareth Carvalho Coutinho | |
dc.contributor.referee4 | Kunz, Simone Noremberg | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5647759344713601 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |