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May 25, 2023

Determinação simultânea de fenol volátil, cianeto, surfactante aniônico e nitrogênio amoniacal em água potável por um analisador de fluxo contínuo

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 1829 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Este estudo desenvolveu um método para a determinação simultânea de fenol volátil, cianeto, surfactante aniônico e nitrogênio amoniacal em água potável, usando um analisador de fluxo contínuo. As amostras foram primeiro destiladas a 145 °C. O fenol no destilado reagiu subsequentemente com ferricianeto alcalino e 4-aminoantipirina para formar um complexo vermelho que foi medido colorimetricamente a 505 nm. O cianeto no destilado subsequentemente reagiu com cloramina T para formar cloreto de cianogênio, que então formou um complexo azul com ácido piridinocarboxílico que foi medido colorimetricamente a 630 nm. O surfactante aniônico reagiu com azul de metileno básico para formar um composto que foi extraído em clorofórmio e lavado com azul de metileno ácido para remover substâncias interferentes. O composto azul em clorofórmio foi determinado colorimetricamente a 660 nm. A amônia reagiu com salicilato e cloro do ácido dicloroisocianúrico para produzir azul de indofenol a 37 °C em um ambiente alcalino que foi medido a 660 nm. Os desvios padrão relativos foram 0,75–6,10% e 0,36–5,41%, respectivamente, e as recuperações foram 96,2–103,6% e 96,0–102,4% quando a concentração em massa de fenol volátil e cianeto estava na faixa de 2–100 μg/L . Os coeficientes de correlação linear foram ≥ 0,9999 e os limites de detecção foram 1,2 μg/L e 0,9 μg/L, respectivamente. Os desvios padrão relativos foram 0,27–4,86% e 0,33–5,39%, e as recuperações foram 93,7–107,0% e 94,4–101,7%. Quando a concentração em massa de surfactante aniônico e nitrogênio amoniacal era de 10–1000 μg/L. Os coeficientes de correlação linear foram 0,9995 e 0,9999, e os limites de detecção foram 10,7 μg/L e 7,3 μg/L, respectivamente. Quando comparado ao método padrão nacional, não foi encontrada diferença estatisticamente significativa. Essa abordagem economiza tempo e trabalho, tem um limite de detecção mais baixo, maior precisão e exatidão, menos contaminação e é mais apropriada para a análise e determinação de amostras de grande volume.

Os marcadores de elementos organolépticos, físicos e não metálicos na água potável são fenol volátil, cianeto, surfactante aniônico e nitrogênio amoniacal1. Os compostos fenólicos são blocos de construção químicos essenciais com inúmeros usos, mas o fenol e seus homólogos também são venenosos e não podem ser facilmente biodegradados. Eles são liberados durante muitos processos de produção industrial e surgiram como contaminantes ambientais comuns2,3. Substâncias fenólicas altamente tóxicas podem ser absorvidas pelo corpo através da pele e do sistema respiratório. A maioria perde sua toxicidade após entrar no corpo humano durante os processos de desintoxicação e é então eliminada na urina. No entanto, quando a quantidade ultrapassa a capacidade normal de desintoxicação do corpo, componentes em excesso podem se acumular em vários órgãos e tecidos, levando a envenenamento crônico, dores de cabeça, erupções cutâneas, prurido na pele, ansiedade mental, anemia e uma variedade de sintomas neurológicos4,5, 6,7. O cianeto é extremamente prejudicial, mas é comum na natureza. Numerosos alimentos e plantas contêm cianeto, que pode ser criado por bactérias, fungos ou algas específicas8,9. Em produtos de enxágue, como xampus e sabonetes líquidos, os surfactantes aniônicos são frequentemente utilizados para ajudar na limpeza, pois conferem a esses produtos as qualidades excepcionais de formação de espuma e espuma que os consumidores procuram. No entanto, muitos surfactantes irritam a pele10,11. A água potável, subterrânea, superficial e residual contém nitrogênio na forma de amônia livre (NH3) e sais de amônio (NH4+), que é referido como nitrogênio amoniacal (NH3-N). Os produtos de decomposição de matéria orgânica contendo nitrogênio em esgoto doméstico por micróbios, principalmente de efluentes industriais como coque e amônia sintética, representam parte do nitrogênio amoniacal na água12,13,14. Vários métodos, incluindo espectrofotometria15,16,17, cromatografia18,19,20,21 e injeção em fluxo15,22,23,24 podem ser usados ​​para medir esses quatro contaminantes na água. Comparada com outras abordagens, a espectrofotometria é de longe a mais popular1. Nesta investigação, quatro módulos de canal duplo foram empregados para avaliar simultaneamente fenol volátil, cianeto, surfactantes aniônicos e sulfeto.