Hydrocarbons

5/20/2018 Hydrocarbons

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Determinacin dehidrocarbonos policiclicos

aromticos (PAH) usandocromotografa de gas-

espectrometra de masas ensuelos del sureste de Rumania

A. Ene, O. Bogdevich, A. Sion y T. Spanos*

Presentado por :Daniel Raydan y Marco Filoseta

* Microchemical Journal vol . 100, pp. 36-41, 2012 WWW.elseiver.com/locate/micro


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Contenido

Preliminares y Motivacin Problema

Antecedentes

Objetivos Prcticos

Metodologa:

Cromatografa de gases

espectrometra de masas

Ventajas y desventajas de la metodologa Resultados

Conclusiones


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Preliminares

Benzo[a]pireno

Criseno

Coroneno

Coranuleno Antraceno

Naftaleno

Pentaceno

Fenantreno Pireno

Trifenileno Ovaleno

Los PAH son un grupo de sustancias qumicas quese forman durante la incineracin incompleta demateria orgnica como el carbn, el petrleo, elgas, la madera, las basura, el tabaco y la carne

asada al carbn. Se encuentran de forma natural enel ambiente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Benzopirenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Criseno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coroneno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coranuleno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Antracenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Naftalenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentaceno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Fenantrenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pireno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Trifenileno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ovaleno&action=edit&redlink=1http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ovalene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Triphenylene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pyrene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenanthrene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pentacene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Naftacene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corannulene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coronene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chrysene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Benzo-a-pyrene.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anthracene.svghttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ovaleno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Trifenileno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pireno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Fenantrenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentaceno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Naftalenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Antracenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coranuleno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coroneno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Criseno&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Benzopirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Benzopirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Benzopireno


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Motivacin

Los PAH son una considerablefuente para la contaminacinde los suelos proveniente de

emisiones antropognicas.

Las emisiones antropognicas

son emisiones de gases de efectoinvernadero provenientes de

aerosoles, emisiones asociadas aactividades humanas como la quemade fsiles para obtencin de energa,quema de arboles en la deforestacin,

emisiones de vehculos, calentamientodomestico.


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Problema

Los PAH son contaminantes peligrosos debidoa su estabilidad y lento proceso de degradacin.Los PAH se pueden acumular en alimentos yser txicos.Los PAH de mayor peso molecular, como elBenzopireno, se ha demostrado que soncancerigenos (K. Srogi, 2007) y pueden causarmutaciones (N. Rajput y A. Lakhani,2009).


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Objetivo PrcticoGelati, Zona industrial en las

cercanas del Ro Danubio.

Determinacin deconcentraciones base yobtencin de un patrn dedistribucin de los principalesPAH en el subsuelo.Comparacin de estosvalores con otros de pasesvecinos de la zona delDanubio (zona deimportancia ecolgica a niveleuropeo).

Las zonas de estudio estnubicadas cerca de lasindustrias de hierro y acero yotras zonas urbanas.


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Antecedentes

Estudios enfocadosen los PAH mscontaminantes ,segn la USenvironmentalProtection Agency

(EPA) y laEuropeanCommunity.

Determinaciones

de PAH ensuelos deregionesindustriales enIndia, Nepal,USA, Austria.

Estudiossobre losniveles dePAH ensubsuelos de

Rumania.

S. Bamforth et al.,2005

F. Fernandez et al.,2011

T. Agarwai et al. 2009

B.Aichner et al.2007

S.K: Sahu et al.2009

N. Rajput et al.,2009

Identificacinde PAH en

sedimentos,usando GC y

GC-MS.

L. Dabrowski etal. , 2002

N. Rajput et al.2009

O. Y. Chen,2005

A.J. Britten et al.,2009

Es caso.


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Metodologa

Cromatografa de GasEspectrometra de Masas

+Zona industrial Zona urbana

Muestras desuelo


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Cromatografa de Gases

Es una tcnica en la que la muestra a analizar se volatiliza y seinyecta en la cabeza de una columna cromatogrfica. La elucinse produce por el flujo de una fase mvil (gas inerte).

A diferencia de los otros tipos de cromatografa, la fase mvil nointeracta con las molculas del analito; su nica funcin es la

de transportar el analito a travs de la columna.


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Espectrometra de masas

La espectrometra de masas, es una tcnica de anlisis cualitativo, de amplia utilizacin para la

determinacin de estructuras orgnicas, que no utiliza ningn tipo de radiacin, por lo que nopuede ser considerada como una tcnica espectroscpica.

Est basada en la obtencin de iones a partir de molculas en fase gaseosa; para ello se calienta unhaz de material del compuesto hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes tomos, el haz de iones sesepara de acuerdo con su masa y su carga, produciendo un patrn especfico en el detector, quepermite analizar el compuesto.


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Espectrometria de masas

Las concentraciones de PAH en las muestras fueroncalculadas con el mtodo estndar presentado por lanormativa ISO 18287:2006 y el mtodo EPA 8270D.

Se determin el coeficiente de correlacin de lascurvas de calibracin.

Los parmetros de calibracin de sensitividad, como la

pendiente de la regresin lineal (denotada por ISE); lalinealidad (ILI), como el coeficiente de correlacin de laregresin lineal; y el limite de deteccin (IDL) fueroncalculados y presentados en una de las siguientestablas.


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Muestras

Las 17 muestras del suelo tienen entre 0.5-1.0 kg y fuerontomadas de los 5cm de la capa superficial:

9 muestras en zonas rurales muy cerca de la reginindustrial del hierro y el acero (se denotan por S1-S9).

1 muestra en una granja cercana a los bordes del rio Prut(S11)

5 muestras en zonas rurales de la parte baja de la reservanatural Prut Meadow(S12-S16).

2 muestras control en zonas rurales lejos de las zonas de

trafico e industriales (S10 y S17) Las muestras ms cercanas al complejo industrial son

S6,S8,S7,S5,S9,S1 (en orden de cercana).

.


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Preparacin de Muestras y equipos

Las muestras de suelo slidas fueron secadas y tamizadas para obtenerpartculas de tamao menor o igual a 250 m.1 g de muestra slida se mezclaron con una solucin semivolatil standard.Las muestras se colocaron en un condensador de vidrio y se concentraronen n-hexano a un volumen de 1mL.La columna fue condicionada con 5mL de n-hexano, seguido por 5ml de

de una mezcla de n-hexano/diclorometano (1:1).Los eluyentes finales fueron evaporados en un flujo de Argon a 1 mL.


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Equipos

El anlisis de PAH fue realizado en un cromatgrafo de gasesAgilent 6890, equipado con un espectrmetro de masas Agilent 5973con inyector split-splitless y una columna capilar HP-5MS.


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Equipos

El espectrmetro de masas fue operado en el modo ionizacin de electrones conuna energa de 70eV y temperatura de 150C.La tabla muestra los valores de las curvas de calibracin:


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Resultados

Valores ms altos

Valores < 0.1mg/kg

TPAH es la suma total de PAH


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Resultados


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Resultados


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Resultados

Las muestras S5-S7 (zonas industriales) y S11 contienen considerablecantidad de HMW y LMW , con predominio de origen pirognico.


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Resultados

En las muestras S1-S2, S6-S9, S11 y S17 contiene mayoritariamentecompuestos PAH de 4 anillos.En las muestras S3-S4,S10,S12-S16 contiene mayoritariamentecompuestos PAH de 3 anillos.


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Conclusiones


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Resultados

1) Segn trabajos de investigacin:

El radio Phe/Ant>15 y FLU/Pyr 1 indica que hay fuentes provenientes de la

combustin.

2) En este trabajo:

Las muestras S3,S4,S14 y S17 tienen radio Phe/Ant > 15, esdecir son fuentes de crudo de petrleo.Todas las muestras presentan radio Flu/Pyr entre 0-0.016(promedio de 0.077), lo que indica que hay contaminacin porcrudo de petroleo en todas las zonas.


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Preparacin de Muestras y equipos

Las muestras de suelo slidas fueron secadas y tamizadas para obtener

partculas de tamao menor o igual a 250 m.1 g de muestra slida se mezclaron con una solucin semivolatil standard.La extraccin se llev a cabo en un microonda de extraccin en unamezcla de hexano-acetona ( 1:2, 20mL).Despus de enfriados, los extractos se colocaron en un condensador devidrio y se concentraron en n-hexano a un volumen de 1mL.

Los extractos fueron lavados en la columna cromatografa de adsorcinllena con 1g de gel de silica a una temperatura de 135 por 16 horas.La columna fue condicionada con 5mL de n-hexano, seguido por 5ml dede una mezcla de n-hexano/diclorometano (1:1).Los eluyentes finales fueron evaporados en un flujo de Argon a 1 mL.


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Resultados

Documents

Hydrocarbons