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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28067
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de metódo voltamétrico para determinação de carbendazim em águas de rio e estudo de viabilidade econômica para monitoramento ambiental
Autor(es): Lima, Maria Clara Rodrigues de
Primeiro Orientador: Ribeiro, Williame Farias
Resumo: Estudos científicos pelo mundo vêm sendo desenvolvidos para reduzir e prevenir a poluição de corpos hídricos e proporcionar um aumento na eficiência dos monitoramentos de contaminantes nessas águas. Os pesticidas têm despertado atenção de pesquisadores sob variados aspectos, como o controle dos níveis de contaminação em níveis traço desses compostos em diferentes matrizes ambientais. Nesse sentido, a voltametria ganha espaço pela sua alta sensibilidade, alta seletividade, versatilidade, praticidade e seu baixo custo. Nesse estudo, objetiva-se o desenvolvimento de um método voltamétrico para detecção e determinação do pesticida Carbendazim (CAR), bem como estudar a viabilidade econômica para aplicá-lo como método de análise pelos órgãos ambientais do Estado da Paraíba. A eletroatividade do CAR foi investigada a partir de experimentos de Voltametria Cíclica usando uma velocidade de varredura (v) de 100 mV s–1. Para Voltametria de Pulso Diferencial, utilizou-se uma amplitude de pulso (a) de 25 mV, um tempo de modulação (tm) de 70 ms, um incremento de potencial (ΔEs) de 2 mV e uma v de 5 mV s-1. A otimização dos parâmetros do método de determinação foi realizada por planejamento fatorial completo 23, as variáveis envolvidas foram tm, a e v. O método proposto foi aplicado para análises de amostras de águas de rio e potável. A precisão do método foi avaliada em termos de repetibilidade e reprodutibilidade e valores aceitáveis de rsd abaixo de 5% foram encontrados (solução CAR 5,5 × 10-6 mol L–1). A faixa linear dinâmica obtida foi de 9,9 × 10-7 a 4,5 × 10-5 mol L-1, com limite de detecção (LD) de 3,9 × 10-7 mol L-1 (74, 9 μg L-1), mostrando-se um valor excelente por ser muito inferior ao praticado pela legislação brasileira. A técnica desenvolvida foi avaliada em detrimento da sua viabilidade econômica, técnica e ambiental, mostrando-se promissora e consideravelmente vantajosa em todos estes aspectos. A viabilidade econômica foi analisada com base no modelo de fluxo de caixa, com o auxílio das ferramentas de Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Relação Custo Benefício e o Período de Payback Descontado. Os resultados obtidos foram animadores, com uma VPL positiva de R$ 228.087,59 no primeiro ano de implantação do método, além de um período de payback descontado igual a 10 meses e 18 dias e uma TIR no primeiro ano de 1193,02%. Tais resultados presumem que o método além de viável e sustentável, é lucrativo, contribuindo com a economia do dinheiro público em R$ 5.540.631,20 em um período de 20 anos e podendo gerar receitas milionárias através da prestação de serviços particulares com preços de análises altamente competitivos. Além disso, a técnica voltamétrica promove em 20 anos uma redução no consumo de H2SO4 (99,84%), NaOH (99,77%) e CAR (85,00%), respectivamente. Eliminando, nesses 20 anos, o uso de solventes orgânicos usados em técnicas cromatográficas, a exemplo: cloreto de metileno, acetona, metanol e hexano, com uma redução equivalente a 4.231,72 litros de reagente e, consequentemente, de resíduos químicos.
Abstract: Scientific studies around the world have been developed to reduce and prevent the pollution of water bodies and provide an increase in the efficiency of monitoring of contaminants in these waters. Pesticides have attracted the attention of researchers in various aspects, such as the control of contamination levels at trace levels of these compounds in different environmental matrices. In this sense, voltammetry gains space due to its high sensitivity, high selectivity, versatility, practicality and low cost. In this study, the objective is to develop a voltammetric method for detection and determination of the pesticide Carbendazim (CAR), as well as to study the economic viability to apply it as a method of analysis by Organs environmental agencies of the State of Paraíba. The electroactivity of CAR was investigated from Cyclic Voltammetry experiments using a sweep speed (v) of 100 mV s–1. For Differential Pulse Voltammetry, a pulse amplitude (a) of 25 mV, a modulation time (tm) of 70 ms, a potential increment (ΔEs) of 2 mV and a v of 5 mV s-1. The optimization of the parameters of the determination method was performed by full factorial design 23, the variables involved were tm, a and v. The proposed method was applied to analyzes of river and drinking water samples. The precision of the method was evaluated in terms of repeatability and reproducibility and acceptable values of rsd below 5% were found (5.5 × 10-6 mol L–1 CAR solution). The dynamic linear range obtained was from 9.9 × 10-7 to 4.5 × 10-5 mol L-1, with detection limit (LD) of 3.9 × 10-7 mol L-1 (74.9 μg L-1), proving to be an excellent value because it is much lower than that practiced by Brazilian legislation. The technique developed was evaluated to the detriment of its economic, technical and environmental feasibility, showing itself to be promising and considerably advantageous in all these aspects. The economic feasibility was analyzed based on the cash flow model, with the help of Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Cost-Benefit Ratio and Discounted Payback Period. The results obtained were encouraging, with a positive NPV of R$ 228,087.59 in the first year of implementation of the method, in addition to a discounted payback period equal to 10 months and 18 days and an IRR in the first year of 1193.02%. Such results assume that the method, in addition to being viable and sustainable, is profitable, contributing to savings of R$ 5,540,631.20 in a period of 20 years and being able to generate millionaire revenues through the provision of private services with prices of highly competitive analyses. In addition, the voltammetric technique promotes, in 20 years, a reduction in the consumption of H2SO4 (99.84%), NaOH (99.77%) and CAR (85.00%), respectively. Eliminating, in these 20 years, the use of organic solvents used in chromatographic techniques, for example: methylene chloride, acetone, methanol and hexane, with a reduction equivalent to 4,231.72 liters of reagent and consequently of chemical residues.
Palavras-chave: Águas de rio
Carbendazim
Voltametria
Eletrodo de pasta de carbono
Monitoramento ambiental
River waters
Voltammetry
Carbon paste electrode
Environmental monitoring
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Gerenciamento Ambiental
Programa: Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28067
Data do documento: 29-Jul-2022
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente

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