Quantificação de alquilbenzeno linear sulfonato em estação de tratamento de efluentes e rios por cromatografia líquida de alta eficiência e extração em fase sólida

Abstract

Recebido em 28/06/2016; aceito em 21/12/2016; publicado na web em 05/02/2017 QUANTIFICATION OF LINEAR ALKYLBENZENE SULFONATE IN SEWAGE TREATMENT PLANTS AND RIVERS BY HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY AND SOLID PHASE EXTRACTION. The procedures to implement a chromatographic method for the quantification of linear alkyl benzene sulfonate (LAS) in the influent, effluent and sludge of a wastewater treatment plant (WWTP), and in river water and sediment, are described and evaluated. The columns octylsilane (C 8 ) and octadecylsilane (C 18 ) for high performance liquid chromatography were evaluated for separation of LAS homologues. The results showed that both columns separated the four homologues, but C 18 was better for separation of the isomers of each homologue. This enabled to qualitatively evaluate the degradation of homologues in the WWTP, according to their respective isomers. Samples pretreatment by solid phase extraction (SPE) columns, strong anionic exchange (SAX) and C 18 , was also evaluated. SPE was necessary for water river samples, either to concentrate LAS or to remove interference in the matrix; however, for WWTP samples, SPE showed unnecessary. The recovery of LAS homologues, after the procedures for sample preparation, was 90 to 110% with an accuracy of 1 to 5%. The WWTP was efficient in LAS removal from domestic sewage; however, the concentrations in water and sediments of the receiving body were higher than the limits established by legislation due to illegal discharges of untreated sewage.Keywords: LAS homologues and isomers; anaerobic treatment; validation of chromatographic method; SPE pre-treatment. INTRODUÇÃOAlquilbenzeno linear sulfonato (LAS -linear alkylbenzene sulfonate) é o tensoativo aniônico mais utilizado como princípio ativo dos detergentes e sabões em pó, e por isso, o de maior produção (3 milhões de toneladas em 2000) e consumo mundial (18,2 milhões de toneladas em 2003). O produto comercial é uma mistura de homólogos e isômeros de posição com cadeias lineares contendo de 10 a 14 átomos de carbono e foi introduzido no mercado como substituto biodegradável do alquilbenzeno sulfonato (ABS -alkylbenzene sulfonate). 1,2 O LAS é produzido pela sulfonação do alquilbenzeno linear (LAB -linear alkylbenzene), obtido pela alquilação de Friedel Crafts. Neste processo são usados diferentes catalisadores, alterando o percentual dos isômeros e, consequentemente, a viscosidade, a solubilidade e a aplicação do produto final. Quando o ácido fluorídrico é utilizado como catalisador, o percentual dos isômeros em cada homólogo é quase equivalente (17 a 20%); e quando o cloreto de alumínio é utilizado, são produzidos, majoritariamente, os isômeros 2-fenil (2Ø) (30%), seguido do 3Ø (20%) e decrescendo gradualmente para os isômeros 4Ø a 6Ø (15 a 16%). 1,3 O maior consumo doméstico de LAS tem provocado o aumento das suas concentrações em esgotos sanitários (1 a 15 mg L -1 ) que chegam nas estações de tratamento (ETE) ou nas águas de rio, bem como nos lodos de ETE (<1 a 10 g kg -1 de matéria seca) ...

Bioensaios de toxicidade utilizando invertebrados aquáticos em exposição ao Alquilbenzeno Linear Sulfonado

“…O LAS é um surfactante aniônico constituído de uma mistura de homólogos e isômeros de posição "para" ligado a cadeias alquiladas lineares com átomos de carbono de C10 a C16 com predominância de C10 a C13 (OECD SIDS, 2005;PENTEADO;EL SEOUD;CARVALHO, 2006;RAND, 1995;SILVA et al, 2017; THE SOAP AND DETERGENT ASSOCIATION, 1996;WORLD HEALTH ORGANIZATION, 1996).…”

“…Como o LAS é um surfactante biodegradável, sua degradação ocorre com a quebra da cadeia alquílica, do grupo sulfonado e do anel aromático (PERALES et al, 1999 (GRANATTO et al, 2019;MUNGRAY;KUMAR, 2009). Em estudos prévios foi identificado que concentrações a partir de 0,27 mg.L -1 LAS em água podem apresentar efeitos tóxicos nos ecossistemas aquáticos (HERA, 2013;SILVA et al, 2017). Eichhorn et al (2002) (RAND, 1995;TRUHAUT, 1977;BERTOLETTI, 2006).…”