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Authors
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Abstract(s)
The amount and variety of pollutants that are detectable and toxic, even in small concentrations, has been growing. Despite the importance of studying these chemicals and their effect on the environment, there is a lack not only of partition coefficients data of these pollutants between water and alkanes, but also of experimental protocols to measure that information with accuracy. This information is essential to predict their fate once released in the environment.
In this context, the main objectives of this work were to perform a literature review about the methodologies used to measure partition coefficients, to collect and analyze a database of partition coefficients of compounds with diverse chemical structure between water and alkanes and, finally, to implement an experimental procedure to measure the partition coefficients at 298.15 K.
A variant of the shake-flask method was combined with UV-Visible spectroscopy and refractive index methods of analysis to perform the partition coefficients measurements between isooctane and water (Pisoo/w). Two solutes for which the solubility data are well established, such as toluene and benzoic acid, were selected, covering a wide range of numerical values of the partition coefficients. Hopefully, after, the methodology will be applied on compounds highly relevant from the environmental point of view, but not yet studied. Solubility measurements were also carried out as this type of data are essential for designing the partition coefficients experiments.
In general, the results obtained are in close agreement with the scarce information available in literature. The results of the partition coefficient of toluene was logPisoo/w = 3.24 ± 0.07 and the distribution ratio of benzoic acid was log Disoo/w = 0.26 ± 0.03. The errors obtained in the corresponding material balances were 3% and 7% for toluene and benzoic acid, respectively.
A quantidade e a variedade de poluentes detetáveis e tóxicos, mesmo em pequenas concentrações, tem vindo a aumentar. Apesar da importância de se estudar estes compostos e os seus efeitos sobre o meio ambiente, faltam dados de coeficientes de partição de poluentes entre água e alcanos, mas também protocolos experimentais para medir essa informação com precisão. Esta informação é essencial para prever o seu destino uma vez libertados no ambiente. Neste contexto, os principais objetivos deste trabalho foram realizar uma revisão bibliográfica sobre as metodologias utilizadas para medir coeficientes de partição, recolher e analisar uma base de dados de coeficientes de partição entre água e alcanos de compostos com estrutura química diversa e, finalmente, implementar um procedimento experimental para medir os coeficientes de partição a 298.15 K. Para realizar as medições dos coeficientes de partição entre isooctano e água (Piso/w), aplicou-se uma variante do método do frasco agitado, combinada com métodos de análise de espectroscopia UV-Visível e de medição do índice de refração. Selecionaram-se dois solutos para os quais os dados de solubilidade estão bem estabelecidos, o tolueno e o ácido benzóico, cobrindo uma ampla gama de valores de coeficientes de partição. Espera-se que, mais tarde, a metodologia seja aplicada a outros compostos relevantes do ponto de vista ambiental, mas ainda não estudados. Foram também realizadas medições de solubilidade, pois este tipo de dados é essencial para projetar os ensaios dos coeficientes de partição. Em geral, os resultados obtidos estão de acordo com a reduzida informação disponível na literatura. Os resultados obtidos para o coeficiente de partição do tolueno foram log Piso/w = 3.24 ± 0.07 e a razão de distribuição do ácido benzóico foi log Diso/w = 0.26 ± 0.03. Os erros associados aos balanços de material foram de 3% e 7% para o tolueno e o ácido benzóico, respetivamente.
A quantidade e a variedade de poluentes detetáveis e tóxicos, mesmo em pequenas concentrações, tem vindo a aumentar. Apesar da importância de se estudar estes compostos e os seus efeitos sobre o meio ambiente, faltam dados de coeficientes de partição de poluentes entre água e alcanos, mas também protocolos experimentais para medir essa informação com precisão. Esta informação é essencial para prever o seu destino uma vez libertados no ambiente. Neste contexto, os principais objetivos deste trabalho foram realizar uma revisão bibliográfica sobre as metodologias utilizadas para medir coeficientes de partição, recolher e analisar uma base de dados de coeficientes de partição entre água e alcanos de compostos com estrutura química diversa e, finalmente, implementar um procedimento experimental para medir os coeficientes de partição a 298.15 K. Para realizar as medições dos coeficientes de partição entre isooctano e água (Piso/w), aplicou-se uma variante do método do frasco agitado, combinada com métodos de análise de espectroscopia UV-Visível e de medição do índice de refração. Selecionaram-se dois solutos para os quais os dados de solubilidade estão bem estabelecidos, o tolueno e o ácido benzóico, cobrindo uma ampla gama de valores de coeficientes de partição. Espera-se que, mais tarde, a metodologia seja aplicada a outros compostos relevantes do ponto de vista ambiental, mas ainda não estudados. Foram também realizadas medições de solubilidade, pois este tipo de dados é essencial para projetar os ensaios dos coeficientes de partição. Em geral, os resultados obtidos estão de acordo com a reduzida informação disponível na literatura. Os resultados obtidos para o coeficiente de partição do tolueno foram log Piso/w = 3.24 ± 0.07 e a razão de distribuição do ácido benzóico foi log Diso/w = 0.26 ± 0.03. Os erros associados aos balanços de material foram de 3% e 7% para o tolueno e o ácido benzóico, respetivamente.
Description
Dupla diplomação com a Université Libre de Tunis
Keywords
UV-Visible spectroscopy Alkane-water