Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: Um novo sorvente para extração em fase sólida foi preparado utilizando a imobilização térmica do polímero poli(metiloctilsiloxano) sobre sílica zirconizada. Foram estudadas as etapas de preparo do sorvente, avaliando-se a quantidade de polímero, a temperatura e o tempo de imobilização e a...

Resumo: Um novo sorvente para extração em fase sólida foi preparado utilizando a imobilização térmica do polímero poli(metiloctilsiloxano) sobre sílica zirconizada. Foram estudadas as etapas de preparo do sorvente, avaliando-se a quantidade de polímero, a temperatura e o tempo de imobilização e a extração do excesso de polímero não imobilizado. Também se determinou o volume de breakthrough e a eficiência de extração dos cartuchos preparados. Para avaliação da eficiência de extração dos sorventes, foram utilizadas amostras de água fortificadas com uma mistura dos agrotóxicos carbendazim, imidacloprido, acetamiprido, cimoxanil, carbofuram, carbaril, metiocarbe, tebuconazol, difenoconazol, pirimifós-metílico e piriproxifem. Os resultados de cada estudo realizado foram comparados com os obtidos para o sorvente preparado sobre sílica não modificada e foram consideradas adequadas as eficiências de extração entre 70 e 120%, com coeficiente de variação de até 20%. Com a sílica zirconizada, os melhores resultados foram obtidos com 50% de polímero sobre o suporte, imobilização a 120 °C por 4 horas e extração do excesso de polímero utilizando n-hexano, numa proporção de 36 mL de solvente para cada 1 g de material, a temperatura de 50 °C e vazão de 0,6 mL/min. A caracterização físico-química dos materiais mostrou que houve incorporação satisfatória do zircônio ao suporte de sílica no processo de metalização e o polímero encontra-se fisicamente sorvido e quimicamente ligado ao suporte. O estudo do volume de breakthrough dos cartuchos e a avaliação do desempenho do sorvente frente a variações de pH mostraram que a presença de átomos de zircônio na superfície do suporte aumenta a acidez dos grupos silanóis residuais, de modo que estes sítios interagem fortemente com os analitos básicos em pH elevado. Pôde-se observar que as eficiências de extração dos agrotóxicos também variam com a polaridade dos compostos, sendo que, o mecanismo de retenção é complexo, alternando entre interações hidrofóbicas e eletrostáticas. A aplicação do sorvente zirconizado na extração de agrotóxicos em amostras de suco de tomate mostrou que o mesmo apresenta potencial para ser empregado na extração em fase sólida de multirresíduos com características diversas de matrizes complexas

Abstract: A new sorbent for solid-phase extraction was prepared using thermal immobilization of the polymer poly(methyloctylsiloxane) onto a zirconized silica support. The steps of the preparation were studied evaluating the polymer loading, the temperature and time of immobilization and the...

Abstract: A new sorbent for solid-phase extraction was prepared using thermal immobilization of the polymer poly(methyloctylsiloxane) onto a zirconized silica support. The steps of the preparation were studied evaluating the polymer loading, the temperature and time of immobilization and the extraction of the excess non-immobilized polymer as well as the cartridge¿s breakthrough volume and extraction efficiency. To evaluate the cartridge¿s extraction efficiency water samples fortified with a mixture of the pesticides carbendazin, imidacloprid, acetamiprid, cymoxanil, carbofuran, carbaryl, methiocarb, tebuconazole, difenoconazole, pirimiphos-methyl and pyriproxyfen were used. The results of each step were compared with those from the sorbent prepared with unmodified silica and adequate extraction efficiencies were considered as being between 70 and 120% with variation coefficients under 20%. With zirconized silica the best results were achieved with 50% polymer loading onto the support, immobilization at 120 °C for 4 hours and extraction of the excess non-immobilized polymer using n-hexane, in the proportion of 36 mL of solvent for 1 g of material, at 50 °C and at a 0.6 mL/min flow rate. The physical-chemical characterization of the materials showed that the incorporation of zirconium onto the silica support in the metalization process was satisfactory and the polymer is physically sorbed and chemically attached to the support. The studies concerning the breakthrough volume and the evaluation of the cartridge¿s performance over pH variations showed that the presence of the zirconium on the support¿s surface increases the acidity of the residual silanol so that these sites interact strongly with basic analytes at high pH. It was also possible to observe that the extraction efficiencies vary with the polarity of the compounds. The retention mechanism is complex, mixing hydrophobic and electrostatic interactions. The application of the zirconized sorbent in the extraction of pesticides from tomato juice samples showed that the sorbent has the potential to be used for multiresidue solid-phase extraction of complex matrices having a wide range of characteristics