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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS

    CAMPUS POOS DE CALDAS

    ERIC RAMALHO PINTO

    THAS FRAGA GONALVES

    DEGRADAO DA ATRAZINA UTILIZANDO CATALISADORES

    HIDRXIDO DUPLO LAMELARES

    POOS DE CALDAS/MG

    2014

  • ERIC RAMALHO PINTO

    THAS FRAGA GONALVES

    DEGRADAO DA ATRAZINA UTILIZANDO CATALISADORES

    HIDRXIDO DUPLO LAMELARES

    Trabalho de Concluso de Curso como

    parte dos requisitos exigidos para obteno

    de ttulo de Engenheiro Qumico pela

    Universidade Federal de Alfenas

    (UNIFAL-MG), Orientadora: Profa. Dra.

    Tatiana Cristina Mac Leod.

    POOS DE CALDAS/MG

    2014

  • P659d Pinto, Eric Ramalho.

    Degradao da Atrazina utilizando catalisadores hidrxido duplo lamenares .

    / Eric Ramalho Pinto, Thas Fraga Gonalves;

    Orientao de Tatiana Cristina Mac Leod. Poos de Caldas: 2014.

    33 fls.: il.; 30 cm.

    Inclui bibliografias: fls. 21-33

    Trabalho de Concluso de Curso (Graduao em Engenharia Qumica)

    Universidade Federal de Alfenas Campus de Poos de Caldas, MG.

    1. Pesticidas. 2. Atrazina. 3. Degradao. I. Gonalves, Thas Fraga. II. Mac Leod,

    Tatiana Cristina (orient.). III. Universidade Federal de Alfenas - Unifal.IV. Ttulo.

    CDD 668.65

  • ERIC RAMALHO PINTO

    THAS FRAGA GONALVES

    DEGRADAO DA ATRAZINA UTILIZANDO CATALISADORES

    HIDRXIDO DUPLO LAMELARES

    A Banca examinadora abaixo assinada

    aprova o Trabalho de Concluso de Curso

    apresentado como parte dos requisitos para

    a obteno do ttulo de Bacharel em

    Engenharia Qumica pela Universidade

    Federal de Alfenas.

    Aprovada em 26 de novembro de 2014

    Profa. Dra. Tatiana Cristina de Oliveira Mac Leod (Orientadora)

    Instituio: UNIFAL Assinatura:

    Profa. Dra. Tnia Regina Giraldi

    Instituio: UNIFAL Assinatura:

    Profa. Dra. Cnthia Soares de Castro

    Instituio: UNIFAL Assinatura:

  • AGRADECIMENTOS

    Universidade Federal de Alfenas pela oportunidade oferecida.

    Prof. Dr. Tatiana Cristina Mac Leod, orientadora, pela dedicao, conhecimentos

    transmitidos, pacincia e confiana depositada para a realizao deste trabalho.

    Coordenao do Curso pelo incentivo, ao ministrante do curso Prof. Dr. Marlus

    Rolemberg pelo suporte e orientaes e demais professores e tcnicos pelo auxlio prestado.

    Ao Prof. Kamran Mahmudov pela colaborao na preparao dos complexos

    azoderivativos -dicetonas.

    Aos discentes da universidade, que direta ou indiretamente contriburam para a

    execuo do trabalho.

  • RESUMO

    Os pesticidas so utilizados mundialmente como defensivos agrcolas persistentes. Porm,

    alm de causar danos sade e ao meio ambiente, seu constante uso tem resultado no

    desenvolvimento de resistncia das espcies alvo aos seus princpios ativos. Desta forma,

    vlido um estudo aprofundado do mecanismo dessa resistncia, para que se possa retard-la

    ou at mesmo desenvolver novos compostos. Nesse nterim, este trabalho buscou estudar o

    pesticida atrazina, bem como seus produtos de degradao, buscando-se degrad-la in vitro de

    uma forma mais rpida e eficaz, tendo em vista que este pesticida apresenta uma alta taxa de

    contaminao e alta resistncia degradao no meio ambiente. Para tanto, foram sintetizados

    catalisadores hidrxidos duplos lamelares (HDL-1 a 3) pela tcnica de co-precipitao,

    reagindo-se uma soluo de ZnCl2 e Al(NO3)3.9H2O em gua deionizada e adicionando-se

    posteriormente NaOH. Os catalisadores foram teis para auxiliar nos estudos biomimticos. A

    cromatografia lquida de alta eficincia foi utilizada para analisar a degradao da atrazina,

    bem como, para verificar a obteno dos compostos de degradao oriundos da oxidao

    desse pesticida. O catalisador definido como HDL-3 apresentou uma degradao de atrazina

    considervel (92%) com formao dos principais produtos de degradao, indicando uma boa

    habilidade biomimtica. Contrariamente, outro catalisador definido como HDL-1 no foi

    capaz de degradar a atrazina. Conclui-se que o catalisador HDL-3 apresenta caractersticas

    essenciais degradao que no esto presentes no catalisador HDL-1, dessa forma, faz-se

    necessrio uma maior elucidao das caractersticas de cada catalisador.

    Palavras-chaves: Pesticidas. Degradao. Atrazina. Cromatografia lquida de alta eficincia.

    Hidrxido duplo lamelar.

  • ABSTRACT

    Pesticides are used worldwide as persistent pesticides. However, besides causing damage to

    health and the environment, its constant use has resulted in the development of resistance of

    target species to their active ingredients. Thus, it is worth a thorough study of the mechanism

    of this resistance, so you can slow it down or even develop new compounds. Meanwhile, this

    work studied the pesticide atrazine and its degradation products in an attempt to degrade it in

    vitro in a more rapid and effective manner, in order that this pesticide has a high rate of

    contamination and high strength to degradation in the environment. Therefore, we synthesized

    layered double hydroxides catalysts (HDL-1-3) by the technique of co-precipitation, reacting

    one solution of ZnCl2 and Al (NO3)3.9H2O in deionized water and adding NaOH. The

    catalysts were useful to assist in biomimetic studies. The high performance liquid

    chromatography was used to analyze the degradation of atrazine, as well as to verify obtaining

    the compounds arising from oxidation degradation of pesticide. The catalyst defined as HDL-

    3 showed a considerable degradation of atrazine (92%) with formation of the main

    degradation products, indicating a good ability biomimetic. In contrast, another catalyst

    defined as HDL-1 was not able to degrade atrazine. We conclude that HDL-3 catalyst presents

    essential characteristics of degradation that are not present in the catalyst HDL-1, thus it is

    necessary to further elucidate the characteristics of each catalyst.

    Keywords: Pesticides. Degradation. Atrazine. High performance liquid chromatography.

    Layered double hydroxide.

  • SUMRIO

    1 INTRODUO .......................................................................................................... 8

    2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 10

    1.1 Objetivos especficos ........................................................................................ 10

    3 JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 11

    4 REVISO BIBLIOGRFICA ............................................................................... 12

    4.1. Atrazina ............................................................................................................. 12

    4.2. Catalisadores Biomimticos ............................................................................. 14

    4.3. Reatores Batelada ............................................................................................. 15

    4.4. Cromatografia lquida de alta eficincia (CLAE) ............................................. 16

    5 METODOLOGIA .................................................................................................... 17

    5.1. Sntese do catalisador HDL .............................................................................. 18

    5.2. Otimizao das condies cromatogrficas para anlise da atrazina e produtos de

    degradao .................................................................................................................. 18

    5.3. Avaliao da atividade cataltica do HDL na degradao da atrazina .............. 19

    6 RESULTADOS E DISCUSSES ........................................................................... 20

    6.1. Sntese dos catalisadores HDL ......................................................................... 20

    6.2. Otimizao das condies cromatogrficas para anlise da atrazina e produtos de

    degradao .................................................................................................................. 21

    6.3. Avaliao da atividade cataltica do HDL na degradao da atrazina .............. 26

    7 CONSIDERAES FINAIS .................................................................................. 30

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................... 31

  • LISTA DE ABREVIATURAS

    Nomenclatura e estrutura da atrazina e metablitos

    Abreviaes Nomenclatura R1 R2 R3

    ATZ 2-Cloro-4-(isopropilamino)-6-(etilamino)-s-triazina (ATRAZINA)

    -Cl -CH2CH3 -CH(CH3)2

    DEA 2-Cloro-4-(isopropilamino)-6-amino-s-triazina (DESETILATRAZINA)

    -Cl -H -CH(CH3)2

    DIA 2-Cloro-4-(etilamino)-6-amino-s-triazina (DESISOPROPILATRAZINA)

    -Cl -CH2CH3 -H

    N

    N

    N

    R1

    R2HN NHR3

  • 8

    1 INTRODUO

    Para a proteo das culturas, tornou-se comum a utilizao dos pesticidas no combate as

    pragas naturais. De acordo com a lei brasileira (Lei 7.802/89 e Decretos 98.816/90 e

    4.074/2002), "Entende-se por pesticidas as substncias, ou mistura de substncias, de natureza

    qumica quando destinadas a prevenir, destruir ou rep