5. Resultados e discussões
5.1. Estudos preliminares
5.1.1 – Análise do procedimento de contaminação simulada
A Tabela 5.1 mostra o percentual extraído e seus desvios padrão dos congêneres de PCBs para uma amostra de solo contaminada com 60.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo, pelo método Soxhlet usando hexano como solvente com refluxo por 7horas.
Tabela 5.1. Percentual de remoção de PCBs obtido na análise do procedimento de contaminação simulada. Bifenilas Remoção de PCBs (%) Penta-clorada 95,0 ± 0,4 Hexa- clorada 95,9 ± 0,5 Hepta- clorada 95,0 ± 0,7 Octa- clorada 90,7 ± 0,7 Total de PCBs 95,0 ± 2,0
Analisando a Tabela 5.1, percebe-se que o solo se encontrava bem homogeneizado, pois a extração foi realizada em duplicata e demonstrou um desvio padrão baixo para todos os congêneres e para a extração total de PCBs.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 47
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5.1.2 – Estudo do tempo de contaminação
A Tabela 5.2 mostra a porcentagem de extração de PCBs de amostras de solo, avaliadas no período de três semanas.
Tabela 5.2. Estudo do tempo de contaminação no solo.
Amostra Percentual de remoção da soma total de PCBs (%)
1 ª SEMANA 1 90,8 2 82,2 3 83,2 4 91,9 Média 87 ± 5 2 ª SEMANA 1 92,4 2 78,3 3 83,0 4 84,7 Média 85 ± 6 3 ª SEMANA 1 73,1 2 73,3 3 77,6 4 70,5 Média 74 ± 3
A partir dos percentuais médios de extração do total de PCBs para cada tempo de observação, conclui-se que há uma tendência de redução da concentração de PCBs no solo, provavelmente devido à evaporação ou mesmo a adsorção do contaminante na matriz. Entretanto, a taxa de redução é lenta, sendo insignificante para influenciar nos resultados dos experimentos de extração, uma vez que os mesmos são realizados em um único dia. Além disso, os resultados permitem concluir que uma mesma amostra de solo contaminado pode ser usada por, pelo menos, duas semanas, que é um tempo suficiente para elaboração de
Capítulo 5 – Resultados e discussões 48
experimentos sistemáticos de extração usando a técnica de planejamento experimental fatorial.
Rissato et al (2005) observaram que além das características e composição do solo, o tempo de contato entre o contaminante e o solo influencia a remoção do mesmo.
5.1.3 – Metodologia de extração: imersão e Soxhlet
Para comparar os métodos de extração convencional foram realizadas duas extrações nas mesmas condições, variando apenas o método de extração, a primeira foi por imersão à quente e a segunda pelo método Soxhlet. Os resultados das extrações estão apresentados na Tabela 5.3.
Tabela 5.3. Comparação dos métodos de extração convencional: Imersão vs Soxhlet.
Bifenilas Imersão a quente Soxhlet
Penta-clorada 78 ± 5 95,0 ± 0,4
Hexa-clorada 83 ± 2 95,9 ± 0,5
Hepta-clorada 86 ± 6 95,0 ± 0,7
Octa-clorada 85 ± 8 90,7 ± 0,7
Total de PCBs 81 ± 6 95 ± 2
O resultado da extração pelo método Soxhlet teve um melhor desempenho, comparado com extração por imerção a quente. No método Soxhlet, o solvente é aquecido e refluxado (recirculado) através da amostra de solo continuamente por 7 horas, isso faz com que o solvente seja renovado durante a extração. Enquanto que no método de imersão a quente, o solvente fica parado por 7 horas, tendendo a saturar com o contaminante extraído.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 49
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5.1.4 – Efeito da concentração inicial do contaminante sobre o percentual
recuperado
Nas Tabelas 5.4 e 5.5 estão apresentados os resultados de extrações idênticas mudando apenas o solvente utilizado e os respectivos cromatogramas estão apresentados nos Apêndices B1 a B4.
Tabela 5.4. Comparação do percentual de remoção de PCBs variando a concentração do contaminante, usando hexano como solvente.
Concentração (mg/kg) Bifenilas 6.000 60.000 Penta-clorada 90 ± 2 95,0 ± 0,4 Hexa- clorada 88,1 ± 0,1 95,9 ± 0,5 Hepta- clorada 87 ± 1 95,0 ± 0,7 Octa- clorada 92 ± 2 90,7 ± 0,7 Total de PCBs ~ 90,0 95 ± 2
Como mostra a Tabela 5.4 para a extração que usa uma concentração de 6.000 mg/kg, a recuperação da extração variou 87 ± 1% (Hepta-clorado) a 92 ± 2 % (Octa-clorado). O total de congêneres de PCB obtidos foi de aproximadamente 90 %. Estes resultados mostram que a concentração tem influência na extração.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 50
Tabela 5.5. Comparação do percentual de remoção de PCBs variando a concentração do contaminante, usando etanol como solvente.
Concentração (mg/kg) Bifenilas 6.000 60.000 Penta-clorada 70 ± 5 79 ± 6 Hexa- clorada 69 ± 5 78 ± 7 Hepta- clorada 74 ± 4 84 ± 6 Octa- clorada 62 ± 1 81 ± 5 Total de PCBs 70 ± 6 81 ± 6
De acordo com a Tabela 5.5, o comportamento anterior se repete mesmo mudando de solvente. Para a extração que usa uma concentração de 6.000 mg/kg, a recuperação da extração variou 62 ± 1% (Octa-clorado) a 74 ± 4% (Hepta-clorado). O total de congêneres de PCB obtidos foi de 70 ± 6%. Estes resultados mostram que a concentração tem influência na extração, os solos mais concentrados a extração é mais eficiente. Ocorre provavelmente devido às substâncias acessíveis na superfície da matéria - prima.
Avaliando a mudança de solvente no percentual recuperado observa-se que a extração usando hexano como solvente é melhor, apresentando erros menores, do que a extração que usa etanol como solvente. No entanto, os fatores custo, disponibilidade e toxidez dos solventes seriam considerados na escolha do solvente, e essas características são encontradas no etanol. A extração para ambos os solventes foi satisfatória mostrando que para todos os congêneres teve uma recuperação acima de setenta por cento de PCB.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 51
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5.1.5 – Cinética de extração
Os resultados do percentual de remoção de PCBs em função do tempo de extração para diferentes concentrações de contaminante e solvente de extração para as quatro curvas estão apresentados no Apêndice A e na Figura 5.1.
Figura 5.1.Cinética de extração: (□) 6.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e hexano, (■) 60.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e hexano, (∆) 6.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e
etanol, (▲) 60.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e etanol.
Observando a Figura 5.1, nota-se que nos primeiros 10 minutos de extração já se obtêm um percentual de extração de PCBs bem expressivo para as quatros curvas, cerca de 77 - 84 % do total de remoção de PCBs é obtido para cada processo neste curto período. Isso pode ser devido a existência de mais poluentes livres no solo neste tempo inicial.
A partir da primeira hora de extração a remoção de PCBs é mais lenta e nas horas seguintes tende a ficar constante para todas as curvas.
50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 Tem po de extração (h) R e moç ã o de P C B s ( % )
Capítulo 5 – Resultados e discussões 52
A condição, 60.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e hexano mostraram resultados mais elevados de remoção de PCBs do que na condição, 6.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e hexano, devido o solo está contaminado com uma concentração mais alta, têm-se mais PCBs disponível para ser extraído.
As condições 6.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e etanol e 60.000 mg de óleo Ascarel/ kg de solo e etanol, têm o mesmo comportamento das condições anteriormente citadas, sendo que o etanol, tem uma menor eficiência de remoção de PCBs em comparação ao hexano.
Os melhores percentuais de remoção de PCBs usando etanol como solvente foi de 70,1 e 81,3% contra 90 e 95% para a extração que usa hexano como solvente.
5.1.6 – Teste de sensibilidade do CG-EM
A Tabela 5.6 apresenta uma comparação dos resultados obtidos de amostras de concentrações conhecidas injetadas no CG-EM .
As soluções chamadas de padrão 100, 90 e 80 %, foram injetadas no CG-EM e comparados os valores obtidos para o total de PCBs e o valor padrão esperado pelo equipamento.
Tabela 5.6. Teste de sensibilidade no CG-EM.
Óleo ascarel (g) Resultado (%) Padrão (%)
0,180 100 100
0,162 ~ 87 90
0,144 ~ 76 80
As amostras injetadas no CG-EM foram identificadas pelo equipamento com diferentes áreas, mostrando que este é sensível mesmo para concentrações muito baixas. Foi calculado o desvio padrão (± 0, ± 2,1 e ± 2,8 %) das amostras, resultando em um erro abaixo de 3%, este teste comprova a sensibilidade do CG-EM.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 53
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5.2 – Experimento com solo contaminado
5.2.1 – Extração convencional
5.2.1.1 – Planejamento Fatorial 22 (A)
A Tabela 5.7 mostra os resultados encontrados para o percentual total extraído de PCBs em amostras de solos e para seus congêneres para o planejamento A (concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando hexano como solvente).
Tabela 5.7. Resultados experimentais dos percentuais extraídos de PCB utilizando o planejamento A: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando hexano como solvente.
Variáveis
Estudadas Variável Resposta
Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) [PCB] t
Pentacloro Hexacloro Heptacloro Octacloro Total y
-1 -1 72,0 62,0 70,0 70,0 77,4 y1 +1 -1 88,2 88,6 90,3 87,7 91,8 y2 -1 +1 90,2 88,2 86,8 91,7 90,0 y3 +1 +1 95,0 95,9 95,0 90,7 95,0 y4 0 0 97,6 80,0 95,8 90,6 98,0 y0 0 0 89,3 76,0 85,9 84,6 86,8 y0 0 0 91,0 81,0 89,7 88,8 89,9 y0
Capítulo 5 – Resultados e discussões 54
A Tabela 5.7 mostra a matriz dos coeficientes de contraste de um fatorial 22 contendo uma coluna y com as respostas para os percentuais extraídos. Com base nos valores de yi, para i = 1, 2, 3 e 4, e utilizando as Equações 1, 2 e 3 (adaptadas de Barros Neto et al., 1995),
calculou-se o efeito principal de cada fator, para cada congênere de PCBs e para a soma total de PCBs.
Cálculo do efeito principal do fator concentração:
(
1/2) (
y2 y1)
(
1/2)(
y4 y3)
C = − + − (1)
Cálculo do efeito principal do fator tempo:
(
1/2)(
y3 y4)
(
1/2)(
y1 y2)
T = + − + (2)
Cálculo da interação entre os fatores C e T
(
1/2) (
y4 y3)
(
1/2) (
y2 y1)
CT T
C× = = − − − (3)
A Tabela 5.8 mostra os efeitos para os fatores concentração e tempo e também a interação dos dois fatores.
Tabela 5.8. Efeitos obtidos pelo modelo para as respostas dos percentuais de PCBs extraídos utilizando o planejamento A: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando hexano como solvente.
Bifenilas Policloradas
Penta Hexa Hepta Octa Total
Média Global 89 ± 1 82 ± 2 88 ± 1 86 ± 2 90 ± 2 Efeitos Principais Concentração 10 ± 2 17 ± 4 14 ± 3 8 ± 4 10 ± 4 Tempo 12 ± 2 17 ± 4 11 ± 3 12 ± 4 8 ± 4 Efeito de interações C × t -6 ± 2 -9 ± 4 -6 ± 3 -9 ± 4 -5 ± 4
Capítulo 5 – Resultados e discussões 55
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Para efetuar as análises dos dados da Tabela 5.8 utilizou-se o programa computacional Statistical Software® (Versão 7.0).
Os diagramas de Pareto (Figuras de 5.2 a 5.6) ilustram os efeitos das variáveis estudadas individualmente bem como suas interações. O efeito será significativo quanto mais à direita da linha pontilhada ele estiver, no nível de significância de 95 % de confiança.
Figura 5.2. Diagrama de Pareto referente ao congênere pentaclorobifenila (A).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 56
Figura 5.4. Diagrama de Pareto referente ao congênere heptaclorobifenila (A).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 57
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Figura 5.6. Diagrama de Pareto referente à soma total de PCBs (A).
Os Diagramas de Pareto indicam que o fator tempo e o fator concentração nas respostas do congênere hexa-clorado são significativos, e que a interação dos dois fatores não tem significância. Nas respostas do congênere octa-clorado somente o efeito tempo é significativo. Para as respostas do penta, hepta-clorado e para o total de PCBs, nem os efeitos nem a interação dos efeitos são significativos.
Foi proposto um modelo polinomial (y = a0 + a1.x1 + a2. x1.x2) para representar o
comportamento da extração pelo método Soxhlet no domínio estudado do planejamento A. No modelo proposto, as variáveis a0, a1, a2 e a3 são os parâmetros do modelo, onde a0 representa a
média global da remoção de PCBs e os outros parâmetros representam os efeitos e a interação dos efeitos divididos por dois, x1 (concentração de PCBs no solo) e x2 (tempo de extração)
representam as variáveis estudadas normalizadas e y é o percentual de remoção dos congêneres de referência e do total de PCBs. A seguir encontram-se os modelos propostos para os quatros congêneres de referência: penta, hexa, hepta, octaclorobifenila e para o total de PCBs (considerando todos os PCBs encontrados na amostra).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 58 ypenta = 89,04 + 5,25.x1 + 6,25.x2 – 2,85.x1.x2 (4) yhexa = 81,67 + 8,57.x1 + 8,37.x2 – 4,72.x1.x2 (5) yhepta = 87,64 + 7,12.x1 + 5,37.x2 – 3,02.x1.x2 (6) yocta = 86,30+ 4,17.x1 + 6,17.x2 – 4,67.x1.x2 (7) ytotal = 89,84 + 4,84.x1 + 3,94.x2 – 2,34.x1.x2 (8)
Atribuindo-se valores das variáveis normalizadas do planejamento experimental fatorial 22, obtêm-se os percentuais de remoção calculados pelos modelos. Na Tabela 5.13 estão apresentados os valores do percentual de remoção de PCB, calculados pelos modelos sugeridos.
Tabela 5.9: Resultados obtidos pelo modelo dos percentuais extraídos de PCBs utilizando o planejamento A: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando hexano como solvente.
Variáveis Estudadas
Variável Resposta
Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) [PCB] t
Pentacloro Hexacloro Heptacloro Octacloro Total
-1 -1 74,7 60,0 72,1 71,3 78,7 +1 -1 90,9 86,6 92,4 89,0 93,9 -1 +1 92,9 86,2 88,9 93,0 91,3 +1 +1 97,7 93,9 97,1 92,0 96,3 0 0 89,0 81,7 87,6 86,3 89,8 0 0 89,0 81,7 87,6 86,3 89,8 0 0 89,0 81,7 87,6 86,3 89,8
O modelo testado foi avaliado confrontando os valores experimentais (Tabela 5.7) com os valores estimados pelo modelo (Tabela 5.9), para os quatro congêneres (penta, hexa, hepta e octaclorobifenila) e para o total de PCBs. O preditivo experimental obteve valores de coeficiente de correlação linear de 0,73, 0,92, 0,79, 0,90 e 0,68 respectivamente, indicando que o modelo apresentou ajuste razoável entre os dados experimentais e calculados. Os
Capítulo 5 – Resultados e discussões 59
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gráficos que confrontam os valores observados pelos preditos foram feitos, utilizou-se o programa computacional Statistical Software® (Versão 7.0), e estão apresentados nos Apêndices C1 a C5.
Uma outra ferramenta que pode ser utilizada nos estudos dos efeitos é a metodologia de superfície de resposta (MSR) que analisa os efeitos e suas interações através de modelos empíricos.
Usando as equações dos modelos propostos, referentes aos quatros congêneres de referência e para a soma total de PCBs, foram obtidas as respectivas superfícies de respostas, variando-se as concentrações iniciais de PCBs e o tempo de extração ao longo dos seus níveis mínimos e máximos, conforme apresentadas nas Figuras 5.7 a 5.11.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 60
Figura 5.8. Superfície de resposta referente ao hexaclorobifenila (A).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 61
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Figura 5.10. Superfície de resposta referente ao octaclorobifenila (A).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 62
Todas as superfícies de resposta do planejamento A mostraram inclinação bastante pronunciada em direção ao seu ponto ótimo (60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo de extração igual a 7 horas), ou seja, quando a concentração inicial e o tempo de extração estavam no nível máximo, em média obteve uma remoção de 94,3 % de PCBs.
5.2.1.2 – Planejamento Fatorial 2
2(B)
O planejamento B foi realizado nas mesmas condições do planejamento A, mudando apenas o solvente para o etanol. A Tabela 5.10 mostra os resultados encontrados para o percentual total extraído de PCBs em amostras de solos e para seus congêneres.
Tabela 5.10. Resultados experimentais dos percentuais extraídos de PCBs utilizando o planejamento B: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando etanol como solvente.
Variáveis Estudadas
Variável Resposta
Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) [PCB] t
Pentacloro Hexacloro Heptacloro Octacloro Total
-1 -1 61,8 68,7 67,7 60,8 67,1 +1 -1 77,8 78,0 74,0 77,4 79,2 -1 +1 70,0 69,5 74,4 62,2 70,1 +1 +1 79,0 78,0 84,0 80,8 81,3 0 0 79,3 74,8 81,6 77,6 78,0 0 0 78,6 74,0 79,8 75,9 80,2 0 0 77,1 75,6 76,9 75,4 76,0
O cálculo dos efeitos do planejamento B foi realizado da mesma maneira que o planejamento A e está apresentado na Tabela 5.11.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 63
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Tabela 5.11. Efeitos calculados para as respostas dos percentuais de PCBs extraídos utilizando o planejamento B: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando etanol como solvente.
Bifenilas Policloradas
Penta Hexa Hepta Octa Total
Média Global 75 ± 1 74 ± 1 77 ± 2 73 ± 0,5 76 ± 1 Efeitos Principais Concentração 12 ± 3 9 ± 3 8 ± 4 18 ± 1 12 ± 2 Tempo 5 ± 3 0,4 ± 3 8 ± 4 2 ± 1 2 ± 2 Efeito de interações C × t -3 ± 3 -0,4 ± 3 2 ± 4 1 ± 1 -0,4 ± 2
Para efetuar as análises dos dados da Tabela 5.11 seguiu-se o mesmo procedimento do planejamento A.
Os diagramas de Pareto (Figuras 5.12 a 5.16) ilustram os efeitos das variáveis estudadas individualmente bem como suas interações. O efeito será significativo quanto mais à direita da linha pontilhada ele estiver, no nível de significância de 95 % de confiança.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 64
Figura 5.12. Diagrama de Pareto referente ao congênere pentaclorobifenila (B).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 65
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Figura 5.14. Diagrama de Pareto referente ao congênere heptaclorobifenila (B).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 66
Figura 5.16. Diagrama de Pareto referente à soma total de PCBs (B).
Os Diagramas de Pareto indicam que nas respostas dos congêneres hexa, octa-clorado e para a soma total de PCBs somente o efeito concentração é significativo. Para as respostas do penta e hepta-clorado, nem os efeitos nem a interação dos efeitos são significativos.
O mesmo modelo polinomial do planejamento A foi testado no planejamento B, y = a0
+ a1.x1 + a2. x1.x2.
A seguir encontram-se os modelos propostos para os quatros congêneres de referência: penta, hexa, hepta, octaclorobifenila e para a soma total de PCBs.
ypenta = 74,8 + 6,07.x1 + 2,35.x2 – 1,75.x1.x2 (9)
yhexa = 74,04 + 4,45.x1 + 0,2.x2 – 0,2.x1.x2 (10)
yhepta = 76,91 + 3,95.x1 + 4,17.x2 + 0,82.x1.x2 (11)
yocta = 72,87 + 8,8.x1 + 1,2.x2 + 0,5.x1.x2 (12)
ytotal = 75,98 + 5,84.x1 + 1,26.x2 – 0,22.x1.x2 (13)
Atribuindo-se valores das variáveis normalizadas do planejamento experimental fatorial 22, obtêm-se os percentuais de remoção calculados pelos modelos sugeridos, mostrados na Tabela 5.12.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 67
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Tabela 5.12. : Resultados obtidos pelo modelo dos percentuais extraídos de PCBs para o planejamento B: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 1 – 7 h, usando etanol como solvente.
Variáveis Estudadas
Variável Resposta
Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) [PCB] t
Pentacloro Hexacloro Heptacloro Octacloro Total
-1 -1 66,2 69,2 69,6 63,4 68,7 +1 -1 78,7 78,5 75,9 80,0 80,8 -1 +1 71,3 70,0 76,3 64,8 71,6 +1 +1 83,0 78,5 85,8 83,4 82,9 0 0 74,8 74,0 76,9 72,9 76,0 0 0 74,8 74,0 76,9 72,9 76,0 0 0 74,8 74,0 76,9 72,9 76,0
O modelo testado foi avaliado confrontando os valores experimentais (Tabela 5.10) com os valores estimados pelo modelo (Tabela 5.12), para os quatro congêneres (penta, hexa, hepta e octaclorobifenila) e para o total de PCBs, obtendo valores de coeficiente de correlação linear de 0,70, 0,95, 0,75, 0,83 e 0,82 respectivamente, indicando que o modelo apresentou ajuste razoável entre os dados experimentais e calculados. Os gráficos que confrontam os valores observados pelos preditos estão apresentados nos Apêndices C6 a C10.
Usando as equações dos modelos propostos, referentes aos quatros congêneres de referência e para a soma total de PCBs, foram obtidas as respectivas superfícies de respostas, variando-se as concentrações iniciais de PCBs e o tempo de extração ao longo dos seus níveis mínimos e máximos. Conforme apresentadas nas Figuras 5.17 a 5.21.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 68
Figura 5.17. Superfície de resposta referente ao pentaclorobifenila (B).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 69
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Figura 5.19. Superfície de resposta referente ao heptaclorobifenila (B).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 70
Figura 5.21. Superfície de resposta referente à soma total de PCBs (B).
Todas as superfícies de resposta do planejamento B mostraram inclinação em direção ao ponto ótimo (+1, +1), obtendo-se melhor condição operacional dentro do domínio estudado para concentração inicial de PCBs no solo igual a 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo de extração igual a 7 horas, ou seja, quando a concentração inicial e o tempo de extração estavam no nível máximo, em média obteve uma remoção de 80,6 % de PCBs.
5.2.1.3 – Planejamento Fatorial 2
2(C)
A Tabela 5.13 mostra os resultados encontrados para o percentual total extraído de PCBs em amostras de solos e para seus congêneres para o planejamento C (concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 20 – 300 min, usando hexano como solvente).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 71
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Tabela 5.13. Resultados experimentais dos percentuais extraídos de PCBs pelo planejamento C: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 20 – 300 minutos, usando hexano como solvente.
Variáveis Estudadas
Variável Resposta
Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) Remoção (%) [PCB] t
Pentacloro Hexacloro Heptacloro Octacloro Total
-1 -1 67,4 64,7 69,6 70,4 72,8 +1 -1 81,0 81,3 84,0 81,0 82,5 -1 +1 80,4 78,8 83,7 82,8 86,3 +1 +1 92,0 91,0 92,8 94,1 94,3 0 0 75,4 74,3 79,5 78,4 79,7 0 0 75,6 74,9 78,1 77,3 79,6 0 0 75,2 74,2 78,6 77,3 79,0
O cálculo dos efeitos do planejamento C foi realizado da mesma maneira que o planejamento A. Os resultados dos efeitos do planejamento C estão apresentados na Tabela 5.14.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 72
Tabela 5.14. Efeitos calculados para as respostas dos percentuais de PCBs extraídos pelo planejamento C: concentração variando de 6.000 – 60.000 mg de óleo Ascarel/kg de solo e o tempo variando de 20 – 300 minutos, usando hexano como solvente.
Bifenilas Policloradas
Penta Hexa Hepta Octa Total
Média Global 78 ± 1 77 ± 1 81 ± 0,7 80 ± 1 82 ± 1 Efeitos Principais Concentração 13 ± 3 14 ± 2 12 ± 1 11 ± 3 9 ± 2 Tempo 12 ± 3 12 ± 2 11 ± 1 13 ± 3 13 ± 2 Efeito de interações C × t -1 ± 3 -2 ± 2 -3 ± 1 0,4 ± 3 -0,85 ± 2
Para efetuar as análises dos dados da Tabela 5.14 utilizou-se o mesmo procedimento do planejamento A.
Os diagramas de Pareto ( Figuras 5.22 a 5.26) ilustram os efeitos das variáveis estudadas individualmente bem como suas interações. O efeito será significativo quanto mais à direita da linha pontilhada ele estiver, no nível de significância de 95 % de confiança.
Capítulo 5 – Resultados e discussões 73
Dannielle Janainne da Silva, dezembro/2008. Dissertação de Mestrado/PPGEQ/UFRN
Figura 5.23. Diagrama de Pareto referente ao congênere hexaclorobifenila (C).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 74
Figura 5.25. Diagrama de Pareto referente ao congênere octaclorobifenila (C).
Capítulo 5 – Resultados e discussões 75
Dannielle Janainne da Silva, dezembro/2008. Dissertação de Mestrado/PPGEQ/UFRN
Os Diagramas de Pareto indicam que nas respostas para a soma total de PCBs somente o efeito tempo foi significativo. Para as respostas dos congêneres penta, hexa, hepta, octa- clorado, o efeito concentração e o efeito tempo foram significativos. A interação dos efeitos não foi significativa para nenhuma das respostas dos congêneres nem para a soma total de PCBs.
O mesmo modelo polinomial dos planejamentos A e B, foi testado no planejamento C, y = a0 + a1.x1 + a2. x1.x2.
A seguir encontram-se os modelos propostos para os quatros congêneres de referência: penta, hexa, hepta, octaclorobifenila e para o total de PCBs.
ypenta = 78,14 + 6,3.x1 + 6,0.x2 – 0,5.x1.x2 (14)
yhexa = 77,2 + 7,2.x1 + 5,95x2 – 1,1.x1.x2 (15)
yhepta = 80,9 + 5,87.x1 + 5,72.x2 -1,32.x1.x2 (16)