Disciplina Discipline PQI5886
Técnicas Analíticas em Engenharia Química Ambiental I
Analytical Techniques in Environmental Chemical Engineering I

Área de Concentração: 3137

Concentration area: 3137

Criação: 12/09/2022

Creation: 12/09/2022

Ativação: 12/09/2022

Activation: 12/09/2022

Nr. de Créditos: 8

Credits: 8

Carga Horária:

Workload:

Docentes Responsáveis:

Professors:

Denise Crocce Romano Espinosa

Marcela dos Passos Galluzzi Baltazar

Giovani Pavoski

Objetivos:

Proporcionar ao aluno a compreensão dos princípios fundamentais das principais técnicas cromatográficas e espectroscópicas disponíveis para a caracterização de efluentes gerados por indústrias, bem como suas aplicações na área de engenharia química ambiental.

Objectives:

Provide the student with an understanding of the fundamental principles of the main chromatographic and spectroscopic techniques available for the characterization of industrial wastewater, as well as their applications in the area of environmental chemical engineering.

Justificativa:

A disciplina em questão insere-se dentro do programa na área de Engenharia Química Ambiental. As indústrias químicas são as principais fontes de geração de rejeitos, dentre eles, efluentes contaminados com matrizes complexas. As barreiras técnicas de mercado, as necessidades competitivas da indústria e as legislações ambientais e de saúde pública são cada vez mais exigentes quanto aos parâmetros analíticos de controle, demandando o desenvolvimento de tecnologias que possam alcançar limites de detecção e de quantificação cada vez menores. A correta caracterização destes efluentes é de extrema importância na tomada de decisões para tratamentos eficazes e remediações de impactos ambientais gerados. Nesse sentido, entender os princípios básicos das técnicas analíticas disponíveis para essa caracterização é de extrema importância.

Rationale:

The course is part of the program in the area of Environmental Chemical Engineering. The chemical industries are the main sources of waste generation, including wastewater contaminated with complex matrices. Technical market barriers, competitive industry needs, and environmental and public health regulations are increasingly demanding on analytical control parameters, requiring the development of technologies that can reach ever lower detection and quantification limits. The correct characterization of these wastewater is extremely important in the decision making for effective treatments and remediation of environmental impacts. In this sense, understanding the basic principles of the analytical techniques available for this characterization is extremely important.

Conteúdo:

1. Aspectos gerais de análises químicas. 2. Análise Térmica: Princípios. Análise térmica diferencial (DTA). Análise Termogravimétrica (TG). Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Aplicações. Estudos de caso. 3. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV): Princípios de formação de imagens. Elétrons primários, elétrons secundários, elétrons retroespalhados. Análise de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDS) e por comprimento de onda (WDS). Método ZAF de análise quantitativa de micro-regiões. Métodos de preparação de amostras. 4. Cromatografia: Princípios gerais. Classificação dos métodos cromatográficos. Mecanismos de separação. Termos técnicos em Cromatografia. Cromatografia gasosa. Técnica empregada e classificação. Fases estacionárias e suportes. Gases de arraste. Cromatógrafo de gases. Sistemas de injeção. Colunas. Detectores. Cromatografia líquida de alta eficiência. Instrumentação. Fases móveis. Bombas. Sistemas de eluição. Injetores. Colunas. Sistemas de detecção. Aplicação em engenharia. 5. Espectrometria de massas: Princípios, espectro de massas, instrumentação de um espectrômetro de massas (fonte de ionização, analisador e detector) e aplicações.

Content:

1. General aspects of chemical analysis. 2. Thermal Analysis: Principles. Differential Thermal Analysis (DTA). Thermogravimetric Analysis (TG). Differential Scanning Calorimetry (DSC). Applications. Case studies. 3. Scanning Electron Microscopy (SEM): Principles of imaging. Primary electrons, secondary electrons, back scattered electrons. X-ray fluorescence analysis by dispersive energy (EDS) and wavelength (WDS). ZAF method of quantitative micro-region analysis. Methods of sample preparation. 4. Chromatography: General Principles. Classification of chromatographic methods. Separation mechanisms. Technical terms in Chromatography. Gas chromatography. Technique employed and classification. Stationary phases and supports. Carrier gases. Gas chromatograph. Injection Systems Columns. Detectors. High performance liquid chromatography. Instrumentation. Mobile phases. Pumps. Elution Systems. Injectors. Columns. Detection systems. Engineering application. 5. Mass Spectrometry: Principles, mass spectrum, instrumentation of a mass spectrometer (ionization source, analyzer and detector) and applications.

Forma de Avaliação:

Seminário abordando aplicações das técnicas analíticas discutidas em sala de aula.

Type of Assessment:

Seminar addressing applications of analytical techniques discussed in the classroom.

Bibliografia:

1. SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de Análise Instrumental. 5ª ed. Porto Alegre: Bookman. 2002. 836 p. 2. GABBOTT, P., Principles and Applications of Thermal Analysis. Blackwell Publishing. 2007. 3. VAZ JR., SÍLVIO, Analytical Chemistry Applied to Emerging Pollutants. Springer International Publishing, 2018. 4. COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de Cromatografia. Campinas: UNICAMP, 2006. 5. WATSON, J.T.; SPARKMAN, O.D. Introduction to Mass Spectrometry: Instrumentation, Applications and Strategies for Data Interpretation. 4th Edition, Editora John Wiley & Sons. 6. SILVERSTEIN, R.M.; WEBSTER, F.X. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2007. 7. MENDHAM, J.; DENNEY, R.C.; BARNES, J.D.; THOMAS, M.J.K. VOGEL – Análise Química Quantitativa. 8. ATHINS, P. DE PAULA, J. Physical Chemistry. Seventh Edition. 2001.

Bibliography:

1. SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de Análise Instrumental. 5ª ed. Porto Alegre: Bookman. 2002. 836 p. 2. GABBOTT, P., Principles and Applications of Thermal Analysis. Blackwell Publishing. 2007. 3. VAZ JR., SÍLVIO, Analytical Chemistry Applied to Emerging Pollutants. Springer International Publishing, 2018. 4. COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de Cromatografia. Campinas: UNICAMP, 2006. 5. WATSON, J.T.; SPARKMAN, O.D. Introduction to Mass Spectrometry: Instrumentation, Applications and Strategies for Data Interpretation. 4th Edition, Editora John Wiley & Sons. 6. SILVERSTEIN, R.M.; WEBSTER, F.X. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2007. 7. MENDHAM, J.; DENNEY, R.C.; BARNES, J.D.; THOMAS, M.J.K. VOGEL – Análise Química Quantitativa. 8. ATHINS, P. DE PAULA, J. Physical Chemistry. Seventh Edition. 2001.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial