ABSTRACT
Abstract Due to the health risks for both humans and living beings caused by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), the monitoring of these compounds in environmental matrices is mandatory. This work proposes an analytical method for analyzing anthracene (AN) and benzo[a]pyrene (BaP), two of the most representative PAHs, at ultra-trace concentrations in water, employing direct injection of large volumes of samples coupled with reversed-phase high-performance liquid chromatography. For this purpose, principal component analysis was used to examine the behavior of AN and BaP within the chromatographic system. Results showed that AN and BaP chromatographic behavior can be described by three models representing their identification, the quantification of AN and that of BaP, respectively. The factors affecting the obtained models, such as the injection volume, column temperature, flow rate, strength of the mobile phase, and the excitation and emission wavelengths, were examined and optimized by means of design of experiments. Finally, the analytical method was validated, obtaining promising limits of detection and quantification. The developed analytical method was demonstrated to be useful for a sensitive analysis of the target analytes in relatively clean natural water matrices.
Resumen Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) causan problemas en la salud de los seres humanos y seres vivos, por lo que se requiere un monitoreo de estos compuestos en matrices ambientales. Este trabajo propone un método analítico para analizar el antraceno (AN) y el benzopireno (BAP), los hidrocarburos más representativos en concentraciones de ultra trazas en el agua, empleando inyección directa en grandes volúmenes en muestras acopladas a la fase inversa con cromatografía líquida de alto rendimiento. Por tal razón, se utilizó el análisis de componentes principales para examinar el comportamiento de AN y BAP en el sistema cromatográfico. Los resultados mostraron que el comportamiento cromatográfico de AN y BAP podría describirse por medio de tres modelos que representan su identificación, la cuantificación de AN y de BAP, respectivamente. Se examinaron los factores que afectan a los modelos obtenidos, como el volumen de inyección, la temperatura de la columna, la tasa de flujo, la fuerza de la fase móvil, y las longitudes de las ondas de excitación y emisión, y se optimizaron mediante el diseño de experimentos. Finalmente, se validó el método analítico, obteniendo límites de detección y cuantificación. Se demostró que el método analítico desarrollado fue útil para el análisis sensible de los analitos en matrices de agua natural relativamente limpia.
Resumo Devido aos riscos para a saúde tanto para humanos como para os seres vivos em geral causados pelos hidrocarbonos aromáticos policíclicos (HAPs), o monitoramento de estes compostos em matrizes ambientais é prioritário. Este trabalho propõem um método analítico para analisar antraceno (AN) e benzo[a]pireno (BaP), dois dos hidrocarbonos mais representativos, em concentrações de ultra traços em água, empregando injeções diretas de grandes volumes de amostra acoplada a cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa. Usando Análises por Componentes Principais e desenho experimental, foram avaliados os efeitos de diversos fatores que afetam o sistema cromatográfico, tais como o volume de injeção, a temperatura da coluna, fluxo, forca da fase móvel e comprimentos de onda de excitação e emissão. Os resultados demonstraram que o comportamento cromatográfico de AN e BaP pode ser descrito por meio de três que representam sua identificação, quantificação de AN e de BaP, respectivamente. Os resultados mostraram que o comportamento cromatográfico de NA e BAP poderia ser descrito por meio de três modelos que representam sua identificação, a quantificação de NA e de BAP, respectivamente. Examinaram-se os fatores que afetam aos modelos obtidos, como o volume de injeção, a temperatura da coluna, a taxa de fluxo, a forca da fase móvel, e as longitudes das ondas de excitação e emissão, e se otimizaram mediante o desenho experimental. Finalmente, se validou o m todo analítico, obtendo os limites de detecção e quantificação. O método analítico desenvolvido demonstrou ser útil para uma análise sensível para os compostos de interesse em matrizes de água natural relativamente limpas.
Subject(s)
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons , Environmental Pollution , AnthracenesABSTRACT
Introducción: el propósito de este estudio fue analizar la distribución de los esfuerzos entre tres alternativas deretención de una prótesis dental parcial fija de tres unidades, utilizando el método de elementos finitos (MEF). Métodos: se realizaron tres modelos tridimensionales en elementos finitos del tramo dental anterior superior, restaurando uno con postes colados, otro con postes prefabricados y el tercero con implantes. Los modelos del tramo restaurado fueron modelados con hueso esponjoso, hueso cortical, ligamento periodontal, encía, raíz, gutapercha, cemento resinoso, poste, muñón de resina (modelos postes prefabricados), cofia metálica y corona cerámica. El material de los postes considerado para el análisis fue una aleación de metal noble (postes colados) y fibra de vidrio (postes prefabricados). Los postes fueron cementados con cemento resinoso. Se hizo un análisis lineal y se consideró las no linealidades asociadas a la geometría del modelo. Las variables incluidas en el modelado fueron el módulo de elasticidad y la razón de Poisson. Se aplicó una carga monótamente creciente de 1N en la superficie lingual de la corona con una inclinación de 45º. Los esfuerzos de von Mises fueron determinados. Resultados: el análisis de elementos finitos indicó que la distribución de los esfuerzos generados en el diente modelado con los postes disminuyó significativamente,de acuerdo con una relación inversamente proporcional al módulo de elasticidad del material. En el modelo con implante, los esfuerzos se concentraron en la zona cervical y en el implante mismo. Conclusiones: con las limitantes de este estudio, se encontróque existen variaciones marcadas con respecto a la distribución de los esfuerzos en las tres alternativas de retención, donde un sistema con varios componentes de diferente rigidez es cargado, el elemento más rígido resiste los mayores esfuerzos sin distorsión.
Introduction: the purpose of this study was to analyze the stress distribution among three retention alternativesused in a three unit fixed partial prosthesis, using the Finite Element Analysis (FEA). Methods: three tridimensional FEA modelsof the upper anterior area, restored with a cast post, another with a prefabricated post and the third one with an implant, were prepared. The models of the restored area consisted of trabecular bone, cortical bone, periodontal ligament, gingival, root, gutta-percha, resin luting cement, post, composite resin core (for prefabricated posts), metallic core and metal ceramic crown.The post materials considered for analysis were a noble casting alloy and fiber glass. The posts were cemented with resin luting cement. A lineal analysis was carried out and the nonlinearities associated with the geometry of the model, were considered. The variables included in the model were the modulus of elasticity and Poisson´s ratio. An increasing load of 1N was applied on the lingual surface of the crown with an inclination of 45°. Von Mises stress were then calculated. Results: the Finite Element Analysisshowed that the distribution of stresses generated on the tooth modeled with posts, decreased significantly, in accordance with an inverse proportional relation with the modulus of elasticity of the material. In the implant model, the stresses concentrated on the cervical area and on the implant itself. Conclusions: within the limitations of this study, it was found that that there were marked differences in relation with the stress distribution among the three retention alternatives, where the system with different rigidity components is loaded, the most rigid element is capable of resisting the highest stress without distortion.