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[en] STUDY FOR DETERMINATION OF THE CA/P RATIO IN HYDROXYAPATITE BY SPECTROMETRIC METHODS / [pt] ESTUDO DA DETERMINAÇÃO DA RAZÃO CA/P EM HIDROXIAPATITA POR MÉTODOS ESPECTROMÉTRICOSSORAYA RODRIGUES DOS SANTOS 12 September 2012 (has links)
[pt] A hidroxiapatita (Hap) é um mineral bastante estudado, devido à sua excelente biocompatibilidade e similaridade química com a porção mineral do osso humano. A hidroxiapatita estequiométrica Ca10(PO4)6(OH)2, com razão Ca/P igual a 1,67, pode ser de origem natural ou sintética. Os processos de fabricação são os mais diversos e a qualidade do produto dependente da natureza dos reagentes e dos parâmetros utilizados no processo, sendo importante, posteriormente, a sua caracterização estrutural e elementar. O presente trabalho tem como objetivo estudar a determinação da razão Ca/P em hidroxiapatita utilizando duas técnicas analíticas distintas: espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua (HR-CS AAS) e espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). No caso da HR-CS AAS, os parâmetros instrumentais estudados foram vazão de acetileno, altura do queimador, taxa de aspiração e em seguida, número de pixels e tempo de integração. Já na técnica de ICP-OES, os parâmetros foram taxa de aspiração, potência da radiofrequência e vazão do gás de nebulização. Foi realizada uma otimização multivariada e as condições ótimas para cada parâmetro estudado foram determinadas pela função desejabilidade. O meio de leitura por HR-CS AAS para o cálcio foi uma solução HNO3 0,2 por cento v/v e KCl 1 por cento m/v e, para o fósforo, HNO3 5 por cento e KCl 0,1 por cento, já por ICP OES só foi empregado o HNO3 nas concentrações já especificadas A maior contribuição à incerteza do resultado final foi devido às soluções de calibração. Uma amostra de hidroxiapatita, produzida no Laboratório de Biomateriais do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) apresentou resultados de suas razões molares concordantes quando analisada pelas técnicas empregadas neste trabalho. / [en] Hydroxyapatite is a widely studied mineral due to its excellent biocompatibility and chemical similarity with the mineral portion of human bone. Stoichiometric hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 with a Ca/P ratio of 1.67 can be natural or synthetic. Its manufacturing processes are diverse and the final product depends on the mineral type and the parameters used in the process, and subsequent structural and elemental characterizations are important. This study aims to determine hydroxyapatite Ca/P ratios by using two different analytical techniques: HR-CS AAS and ICP OES. In the case of HR-CS AAS the following instrumental parameters were studied: acetylene flow rate, burner height, rate of aspiration, pixels and integration time. In the ICP-OES technique, the parameters were rate of aspiration, radiofrequency power and nebulizer gas flow rate. We performed a multivariate optimization and optimal conditions for each studied parameter were determined by the function of desirability. The HR-CS AAS measurements for calcium were conducted in a medium containing HNO3 0.2 per cent v/v and KCl 1 per cent m/v and, for phosphorous, a medium containing HNO3 5 per cent and KCl 0.1 per cent was used. For the ICP OES measurements we used only HNO3 at the concentrations specified above. The major contribution to the uncertainty of the final results was from the calibration solutions. A hydroxiapatite sample, produced in the Biomaterial Laboratory at the Brazilian Center for Physical Research (CBPF), presented compatible molar ratio results among themselves when analyzed by the techniques utilized in the present study.
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[pt] DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO MULTIELEMENTAR EM BIODIESEL POR ICP-MS / [en] DEVELOPMENT OF A METHOD FOR MULTIELEMENTAL DETERMINATION IN BIODIESEL BY ICP-MSEIDER FERNANDO ALVES DOS SANTOS 27 December 2011 (has links)
[pt] Os elementos de maior interesse no biodiesel são os resíduos de catálise do
processo produtivo (Na e K), os delimitados por legislação ambiental vigente (S, por
exemplo) e os elementos venenosos aos catalisadores automotivos (Pb, V, P e Hg);
porém, pesquisas orientadas no sentido de produzir metodologias analíticas para a
realização de determinações em biodiesel vêm buscando um mapeamento elementar
mais completo do combustível. Técnicas como ICP OES, ICP-MS com célula de
reação/colisão, FAAS, GFAAS têm sido usualmente empregadas em determinações
diretas ou não, mas ainda existem combinações de preparo de amostra e técnica
analítica a ser pesquisadas. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação de
um sistema de decomposição ácida de amostra de biodiesel, visando à
decomposição ácida da maior quantidade possível de matéria orgânica presente na
matriz e a consequente determinação em ICP-MS. O processo de decomposição
ácida, avaliado pela concentração de carbono residual, determinado em ICP OES,
não requer grandes quantidades nem de energia térmica e nem do agente oxidante e
ainda permite, após processo de redução da matriz nítrica remanescente, uma
determinação direta em ICP-MS utilizando padrões aquosos na confecção das curvas
e sem a necessidade de célula de colisão/reação. Foram determinados Ag, Ba, Cu,
Mn, Mo, Ni, Ti e Zn em amostras de biodiesel de 4 matérias-primas diferentes e em
duas amostras certificadas de biodiesel (NIST) e, tanto os resultados de recuperação,
que variaram entre 90 e 110 por cento, quanto o comparativo realizado com as metodologias
por ICP OES, validaram os resultados. / [en] Biodiesel appeared in this scenario as an alternative short-term, compatible
with the current technologies and without the necessity of major modifications. The
elements of greatest interest are the residue of catalyst of the production process
(Na, K), those limited by environmental regulations (S) and those that act like poisons
for the catalyst system of vehicles (Pb, V, P and Hg), but researches aimed to
produce analytical methodologies for determinations in Biodiesel, have sought to
achieve a multielement mapping of the fuel (Woods ET AL, 2007). Techniques like
ICP OES, ICP-MS with reaction cell, FAAS, GFAAS have been usually used in direct
or indirect determinations, but still there are combinations of sample preparation and
analytical techniques to be studied. This present work sought to evaluate an
analyzing system in ICP-MS after a digestion procedure looking for the minimal
quantity of organic matter at the final sample. The preliminary results showed that the
digestion process, evaluated by the concentration of residual carbon determined by
ICP OES, it can be fast and does not require large amounts of energy and oxidizing
agent. And still allow, after reducing the nitric matrix, the use of aqueous standards at
the calibration curve. It was monitored Ag, Ba, Cu, Mn, Mo, Ni, Ti and Zn in 4 different
sources of raw material for biodiesel, and the method was validated by the analysis of
two NIST standards by the comparison with ICP OES results and by the recover
results ranged between 90 and 110 per cent.
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[pt] AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS ANALÍTICAS PARA A DETERMINAÇÃO ELEMENTAR EM BIODIESEL POR ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ÓPTICA COM PLASMA INDUTIVAMENTE ACOPLADO (ICP OES) / [en] EVALUATION OF ANALYTICAL STRATEGIES FOR ELEMENTAL DETERMINATION IN BIODIESEL BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROMETRY (ICP OES)VITOR CORNAQUI PEREIRA MARROCOS 09 September 2024 (has links)
[pt] A introdução de solventes orgânicos em espectrômetros com plasma
indutivamente acoplado (ICP) representa uma limitação à confiabilidade dos
resultados pela incidência de efeitos de matriz. Estratégias de calibração como
Standard Dilution Analysis (SDA) e Multi-energy Calibration (MEC) propõem
contornar as interferências de matriz, reduzindo o tempo de análise, o consumo de
reagentes e a geração de resíduos. Na SDA com dois padrões internos (IS), a
aquisição do sinal é feita ao longo do tempo durante a mistura de duas soluções
analíticas: uma formada por 50 % de amostra + 50 por cento de solução-padrão contendo
os analitos e um IS (S1) e outra formada por 50 por cento de amostra + 50 por cento do branco e
um segundo IS (S2). Já na calibração por MEC, que também utiliza duas soluções
similares à SDA, porém, sem IS, mede-se simultaneamente sinais dos elementos
em diferentes comprimentos de onda. Estes métodos foram aplicados para a
determinação de Ca, K, Mg, Na, P, Si e S em amostras de biodiesel diluídas em
xileno, por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado
(ICP OES) e comparados com as calibrações por adição de analito (SA) e
padronização interna (IS). Os limites de quantificação não apresentaram diferença
significativa em relação aos métodos tradicionais, variando de 0,05 mg kg-1
(Ca) a
1,4 mg kg-1
(Na) para SDA e de 0,01 mg kg-1
(Mg) a 0,98 mg kg-1
(P) para MEC.
A veracidade foi verificada através de testes de recuperação em amostras de
biodiesel e no material padrão de referência NIST 1084a (Wear metals in
lubricating oil), com recuperações de 101 ± 6 por cento para SDA e de 108 ± 8 por cento para
MEC. A estabilidade do sinal analítico a longo prazo e os menores impactos
econômicos e ambientais fazem a SDA e a MEC interessantes para a determinação
elementar em amostras de biodiesel e óleo diluídas em xileno. / [en] Direct introduction of organic solvents into inductively coupled plasma (ICP)
spectrometers represents a limitation to reliability of the results due to matrix
effects. Different calibration methods, such as Standard Dilution Analysis (SDA)
and Multi-energy Calibration (MEC) have been proposed to overcome this kind of
interference, reducing analysis time, reagent consumption and waste generation. In
SDA with two internal standards (IS), the signal is acquired over time during the
mixing process of two analytical solutions: one consisting of 50 percent of sample + 50
percent of analytical standards and IS1 (S1) and the other consisting of 50 percent of sample
+ 50 percent of blank solution and IS2 (S2). In MEC calibration, which also uses two
solutions similarly to SDA, but without IS, signals from the elements are measured
simultaneously at different wavelengths. These methods were applied to the
determination of Ca, K, Mg, Na, P, Si and S in biodiesel samples diluted in xylene
by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and
compared to calibrations by standard addition (SA) and internal standardization
(IS). Limits of quantification showed no statistically significant difference
compared to the traditional methods, whereas the limits found by SDA ranged from
0.05 mg kg-1
(Ca) to 1.4 mg kg-1
(Na) for SDA, and from 0.01 mg kg-1
(Mg) to 0.98
mg kg-1
(P) for MEC. The trueness was verified through recovery tests on biodiesel
samples and the standard reference material NIST 1084a (Wear metals in
lubricating oil), with recoveries of 101 ± 6 percent for SDA and 108 ± 8 percent for MEC.
Long-term signal stability and lower economic and environmental impacts places
SDA and MEC as an interesting strategy for elemental determination in biodiesel
and oil samples diluted in xylene.
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[en] ATMOSPHERIC INPUTS OF NUTRIENTS AND POLLUTANTS INTO URBAN FOREST ECOSYSTEM, MACIÇO DA PEDRA BRANCA RJ / [pt] ENTRADAS ATMOSFÉRICAS DE NUTRIENTES E POLUENTES EM UM ECOSSISTEMA FLORESTAL URBANO, MACIÇO DA PEDRA BRANCA RJANDREA TEIXEIRA DE FIGUEIREDO CINTRA 30 December 2004 (has links)
[pt] A ciclagem de nutrientes em ecossistemas florestais constitui um processo de troca dinâmica entre os componentes bióticos e abióticos. A precipitação pluviométrica é uma vertente do processo de ciclagem,
representando uma importante fonte de entrada de nutrientes e de eventuais poluentes em ecossistemas localizados próximo a fontes poluidoras. O perfil de ciclagem e alocação de nutrientes de uma região influenciam a fisiologia, biologia de plantas e animais em florestas, além de auxiliar no entendimento de processos sucessionais. O presente estudo foi feito em área de Mata Atlântica na zona oeste do Rio de Janeiro. Os aportes atmosféricos de nutrientes e poluentes foram determinados pela análise da composição química da água da chuva incidente sobre a floresta e da que atravessou o dossel, coletadas por meio de pluviômetros espalhados aleatoriamente. Para as determinações químicas as técnicas empregadas foram espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICPOES) e espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICPMS). Para as análises de ânions
empregou-se a técnica de cromatografia de íons com detecção condutimétrica após supressão química. A precipitação pluviométrica no período de estudo (de 21/11/02 a 7/11/03) foi de 1708 mm, sendo o valor médio de interceptação pelas copas das árvores de 28 por cento. Quanto ao aporte de nutrientes,
as maiores massas foram de K e Ca, com respectivamente 10,3 e 4,8 Kg/há/ano. Quanto ao aporte de metais, as maiores entradas foram de Zn (375 g/ha/ano) e Mn (46,2 g/ha/ano). Fatores de enriquecimento de até 18 foram encontrados. Atribui-se a presença de metais traço na precipitação total
e na interna à proximidade da área de estudos em relação à metrópole do Rio de Janeiro. / [en] The cycling of nutrients in forest ecosystems is a dynamics exchange process between biotic and abiotic components. Pluviometric precipitation is one of the processes which affect cycling, representing one important source for the input of nutrients and potential pollutants in ecosystems situated close to polluting sources. The cycling profile and the availability of nutrients in a forest region influence the physiology, the biology of plants and help to understand seasonal processos. The present study was
performed in a region of the Atlantic Forrest (Mata Atlântica) in the west zone of Rio de Janeiro. The atmospheric inputs of nutrients and pollutants were measured by the analysis of rainwater, incident to the
forest and that fraction penetrating the dossel. Water samples were collected by means of randomly distributed pluviometers. Elemental determinations were performed by optical emission spectrometry (OES) and by mass spectrometry (MS), both using inductively coupled plasma (ICP) as excitation/ionization source. Determination of anions was made by ion chromatography with conductimetric detection after chemical suppression. Pluviometric precipitation, during the time period studied from 11/21/02 to 11/07/03, was in an average 1708 mm, being the mean value intercepted
by the canopy about 14 percent. Considering the input of nutrients, the largest contributions are from K and Ca with 10.3 and 4.8 Kg/ha/year, respectively. As regard to minor nutrients, Zn (375 g/ha/ano) and Mn (46.2 g/ha/ano) gave the major inputs. Calculated enrichment factors (EF) varied strongly from one element to the other. High values (EF > 100) were observed for some heavy metals (p.ex. Cd, Sb, Hg), indicating the proximity of polluting sources, as could be expected from the close vicinity of the studied area to the main city of do Rio de Janeiro.
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[en] ON USE OF A HIGH PRESSURE ASHER (HPA) FOR THE DIGESTION OF PETROLEUM AND SUBSEQUENT DETERMINATION OF TRACE ELEMENTS BY ICPMS AND ICPOES / [pt] O USO DO DIGESTOR DE ALTA PRESSÃO (HPA) NA MINERALIZAÇÃO DE ÓLEOS PARA DETERMINAÇÃO DE METAIS-TRAÇO POR ICPMS E ICPOESANDRE LUIS MATHIAS BASTOS 06 January 2006 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um
método analítico
para determinação simultânea de elementos na faixa de
concentração de traços
em óleos através das técnicas de espectrometria de massas
(ICPMS) e
espectrometria de emissão ótica (ICPOES), ambas com
plasma
indutivamente
acoplado, após procedimento de digestão em equipamento de
mineralização que
trabalha sob altas temperaturas (300 °C) e pressões (100
bar). A digestão dos
petróleos foi realizada em frascos fechados de quartzo de
volume de 90 mL
utilizando-se uma mistura de ácido nítrico e peróxido de
hidrogênio
concentrado, de elevada pureza. Foram avaliadas as
melhores condições de
digestão dos petróleos, possíveis interferentes
resultantes das matrizes formadas
durante o processo de digestão e as condições
operacionais
para a determinação
simultânea dos elementos de interesse. O teor de carbono
residual foi
determinado para avaliar a extensão do processo de
digestão e possíveis
interferências em ambas às técnicas utilizadas. O efeito
da concentração residual
de ácido nítrico na intensidade dos sinais analíticos foi
estudado, bem como o
desempenho de diferentes padrões internos para corrigi-
lo.
Curvas analíticas
com lineariadades r2 > 0,999 foram obtidas para a maioria
do elementos
determinados e limites de detecção (LDM-3(sigma)): < 1 (mi)
g
kg-1
para Sb, Be, Cr, Co,
Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Hg, Ni, Ag, Na, Sr, Ti, V, Zn, ETR,
EGP, e na faixa de 1 a
10 (mi)g kg-1, para Al, Ba, Cd, Pb, K, Se. O método foi
validado através da
quantificação de elementos certificados nas amostras de
referência NIST 1634c e
NIST 1084a, obtendo-se repetitividades e exatidões
melhores que 5% para a
maioria deles. / [en] An analytical procedure was developed for the
determination of trace
elements in crude oil by inductively coupled plasma mass
spectrometry (ICPMS)
and inductively coupled plasma optical emission
spectrometry (ICPOES) after
sample digestion in a high pressure asher system operating
at 100 bar and a
temperature of 300 °C. Wet digestion was performed in
closed quartz vessels of
90 mL volume using high purity nitric acid and hydrogen
peroxide. Best
conditions for the digestion of petroleum samples were
studied and possible
interferences caused by the resulting matrix were
evaluated, as well as best
measuring conditions for the analytes of interest.
Residual carbon content was
determined in order to assess the completeness of
digestion and interferences
caused by this element in both techniques. The effect of
residual acid
concentration on the analytical signals were studied, as
well as the performance of
different internal standards for its correction. Linear
analytical curves (r2 >0.999)
were obtained and method detection limits (MDL - 3(sigma))
of
1
(mi)g kg-1 for Sb, Be,
Cr, Co, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Hg, Ni, Ag, Na, Sr, Ti, V, Zn,
ETR, EGP, and in the
range of 1 to 10 (mi)g kg-1 for Al, Ba, Cd, Pb, K and Se
were
obtained. Method
validation was performed by quantification of certified
elements in two standard
reference materials (NIST: 1634c; 1084a) resulting in
repeatabilities and
accuracies of better than 5 % for most of the elements
studied.
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[en] DETERMINATION OF REFRACTORY ELEMENTS IN USED LUBRICATING OIL AND IN FUEL OIL BY ICP OES WITH EMULSIFIED SAMPLES / [pt] DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS REFRATÁRIOS EM ÓLEO LUBRIFICANTE USADO E EM ÓLEO COMBUSTÍVEL POR ICP OES APÓS EMULSIFICAÇÃO DA AMOSTRAROSELI MARTINS DE SOUZA 24 June 2003 (has links)
[pt] O conhecimento da concentração dos elementos traço em óleo
lubrificante usado é útil para a avaliação de desgastes de
componentes específicos de motores.Em óleo combustível,
este monitoramento permite avaliar a qualidade do
combustível e prever o potencial das emissões de metais no
meio ambiente. Neste trabalho, utilizou-se a espectrometria
de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP
OES) para a determinação de elementos refratários
em amostras de óleo. Desenvolveram-se metodologias para
introdução dessas amostras orgânicas no ICP na forma de
emulsões (com detergente e sem detergente). Diversos
sistemas de nebulização de amostra foram testados,
constatando flagrante vantagem do nebulizador do tipo
Meinhard K3 acoplado a uma câmara de nebulização ciclônica.
A deposição de carbono na extremidade superior do injetor e
o sinal de fundo foram minimizados através da cuidadosa
otimização da proporção das vazões de argônio e oxigênio no
plasma. A otimização dos parâmetros experimentais e
instrumentais permitiu a quantificação com curvas de
calibração preparadas com padrões inorgânicos dos analitos
em meio aquoso. Um padrão interno (Sc) foi usado para
correção de efeitos da matriz de óleo lubrificante.
Para as emulsões com Triton X-100, limites de detecção (LD-
3ó/m) na ordem de ng g-1 foram calculados para os elementos
Ni, Mo, Cr, V e Ti. A metodologia foi validada com
materiais de referência certificados do NIST (SRM 1084a,
1085a, 1085b e 1634b) e amostras de óleo diesel
enriquecidas com os analitos. Recuperações entre 90 e 107 por cento
foram obtidas. O desempenho analítico do método, em termos
de parâmetros de mérito, foi comparável ao de metodologias
de ICP OES já estabelecidas (decomposição ácida da amostra
ou diluição direta com solvente orgânico), porém constatou-
se, para o método otimizado, clara vantagem em termos de
praticidade. / [en] The quantification of trace elements in used lubricating
oil is useful for evaluating wearing of specific components
of engines. In fuel oil, such monitoring allows the
evaluation of the fuel quality and its potential for metal
emissions in the environment. In the present work,
inductively coupled plasma optical emission spectrometry
(ICP OES) was used for the determination of refractory
elements in oil samples. Methodologies were developed
aiming the introduction of such organic samples into the
ICP as emulsions (with detergent and detergentless).
Several nebulization systems were tested with clear
advantage for the Meinhard K3 coupled with a cyclonic
chamber. The carbon deposition on the injector tip as
well as the plasma background was minimized through a
careful optimization of the argon and oxygen flows into the
plasma. The optimization of experimental parameters allowed
quantification using the calibration curve prepared with
analyte inorganic standards. An internal standard (Sc) was
used for correction of matrix effects for lubricating oil
samples.For emulsions prepared with Triton X-100, limits of
detection (LD-3ó/m)in the ng g-1 range were calculated for
Ni, Mo, Cr, V e Ti. The methodology was validated through
the analysis of certified materials from NIST (SRM 1084a,
1085a e 1085b, 1634b) and with analyte spiked diesel oil.
Good recoveries were achieved. The performance of the
analytical method, in terms of parameters of merit, were
comparable with those of established ICP OES methodologies
(sample acid decomposition or sample direct dilution in an
organic solvent), however, clear advantages in practical
terms were found for this developed methodology.
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[en] DETERMINATION OF RARE EARTH ELEMENTS IN ASPHALT BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA SPECTROMETRIES / [pt] DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS TERRAS RARAS EM ASFALTO POR ESPECTROMETRIAS COM PLASMA INDUTIVAMENTE ACOPLADOWENDY JOHANA SANDOVAL ROJANO 12 April 2017 (has links)
[pt] Neste trabalho, métodos analíticos foram desenvolvidos para a determinação de elementos terras raras (REE, do inglês Rare Earth Elements), por espectrometria de massa e espectrometria de emissão óptica com plasma
indutivamente acoplado (ICP-MS e ICP OES) numa amostra de asfalto. Foram avaliados os resultados analíticos através da análise de um material de referência certificado de rocha (GSP-1) e através da comparação dos resultados obtidos pelas duas técnicas. Dois diferentes métodos de lixiviação
ácida foram empregados para o tratamento da amostra de asfalto, com HNO3 ou H2SO4, de maneira a simular os efeitos intensificados da chuva ácida. Também foi avaliada a extração da amostra com solvente orgânico e posterior lixiviação ácida, para identificar a origem (orgânica ou inorgânica) dos REE na amostra do asfalto, concluindo que eles estão presentes apenas na fração inorgânica da amostra. Os limites de detecção variaram entre 0,002 e 0,010 microgramas L elevado a menos 1 para a lixiviação com HNO3 e entre 0,001 e 0,014 microgramas L elevado a menos 1 com H2SO4, por ICP-MS, e entre 0,05 e 2,5 micrograma L elevado a menos 1 com HNO3 e entre 0,06 e 3,1 micrograma L elevado a menos 1 com H2SO4, por ICP OES. As determinações foram feitas com curvas analíticas com padrões aquosos e Rh como padrão interno. Além disso, a interferência espectral do BaO sobre Eu foi reduzida, através da precipitacao do Ba como BaSO4 quando se usou ácido sulfúrico para a lixiviacao da amostra de asfalto, reduzindo cerca de 94 porcento a concentracao de Ba em relação àquela medida no lixiviado com HNO3. As concentrações de REE variaram de 0,47 a 65,6 microgramas g menos 1, sendo que os terras raras leves (LREE) representaram 83 porcento do total de REE no asfalto investigado. O Ce foi o mais abundante dos REE no lixiviado do asfalto, seguido por Nd e La. A ordem das concentrações médias de REE no asfalto foi, em ordem decrescente: Ce maior Nd maior La maior Pr maior Sm maior Eu maior Gd maior Dy maior Er maior Yb maior Ho maior Tm maior Lu. / [en] In this study, analytical methods were developed for the determination of Rare Earth Elements by inductively coupled plasma -mass and -optical emission spectrometries (ICP-MS and ICP OES), in an asphalt sample. The analytical results were evaluated through the analysis of a rock certified reference material (GSP-1) and through the comparison of the results with the two techniques. Two different methods of acid leaching were employed for the asphalt sample treatment, with HNO3 or H2SO4, in order to simulate intensified acid rain effects. Additionally, the extraction of the sample with organic solvent and subsequent acid leaching was also evaluated to identify the origin (organic or inorganic) of REE in asphalt sample, concluding that they are present in the sample inorganic fraction. The obtained limits of detection ranged from 0.002 to 0.010 microgam L to the power of minus 1 for the leaching with HNO3 and from 0.001 to 0.014 microgram L to the power of 1 with H2SO4, by ICP-MS, and from 0.05 to 2.5 microgram L to the power of minus 1 with HNO3 and from 0.06 to 3.1 microgram L to the power of minus 1 with H2SO4, by ICP OES. The determinations were made with analytical curves with aqueous standards and Rh as internal standard. Moreover, the spectral interference by BaO on Eu was reduced, through the precipitation of Ba as BaSO4 when sulfuric acid was used for the asphalt sample leaching, decreasing about 94 percent the Ba concentration in relation to that measured in the leachate with HNO3. The concentrations of REE in the asphalt sample ranged from 0.47 to 65.6 microgran g to the power of minus 1, being the light rare earth elements (LREE) accounted for 83 percent of total REE on the asphalt investigated. Cerium was the most abundant REE in the asphalt leached, followed by Nd and La. The order of average concentrations of REE in the asphalt was, in descending order: Ce > Nd > La > Pr > Sm > Eu > Gd > Dy > Er > Yb > Ho > Tm > Lu.
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[en] DETERMINATION OF RARE EARTH ELEMENTS IN GEOLOGICAL SAMPLES BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY / [pt] DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS TERRAS RARAS EM AMOSTRAS GEOLÓGICAS POR ESPECTROMETRIA DE MASSA COM PLASMA INDUTIVAMENTE ACOPLADOWENDY JOHANA SANDOVAL ROJANO 05 October 2020 (has links)
[pt] A distribuição de elementos de terras raras (REE) é representativa das rochas e solos que originalmente os contêm e é frequentemente usada como parâmetro geoquímico ou ambiental para identificação de fontes. Este trabalho propõe um novo método de preparo de amostras para a determinação de elementos de terras
raras (REE) por espectrometria de massa de plasma acoplada indutivamente (ICPMS) em amostras ambientais com altas concentrações de Ba. O método consiste na diluição das amostras, obtidas após decomposição ácida em sistema aberto, com ácido sulfúrico 10 porcento (v/v) para a separação de Ba2positive como BaSO4. A remoção da interferência sobre os isótopos de Eu (151Eu and 153Eu) foi eficiente para concentrações de Ba superiores a 0,1 mg L-1. A exatidão e a precisão foram verificadas pela análise de tres materiais certificados, rocha basáltica (NIST 688), Geological Survey (Granite G-2) e sedimento marinho (MESS-3). A metodologia proposta foi aplicada ao pavimento asfáltico, à brita e ao material de referencia certificado. Adicionalmente, todas as amostras foram decompostas por fusão
alcalina e as concentrações de elementos majoritários e Eu foram determinadas por espectrometria de emissão ótica de plasma acoplada indutivamente (ICP OES). Os resultados da Eu estavam de acordo com a metodologia proposta, e os limites de detecção (LOD) para REE variaram de 0,003 mg L-1 (Lu) a 0,010 mg L-1 (Gd). A distribuição de REE foi medida em sedimentos superficiais e amostras de testemunhos coletados na Baía de Sepetiba, entre junho e setembro de 2016. A faixa de concentração de SREE foi entre 25-496 mg kg-1. Esse monitoramento é importante para avaliar o impacto da urbanização e desenvolvimento rápido e não planejado de atividades antropogênicas, comuns em muitas áreas costeiras tropicais do Brasil. / [en] The distribution of rare earth elements (REE) is representative of the rocks and soils that originally contain them and it is often used as a geochemical or an environmental parameter for source identification. This thesis proposes a new method for the determination of rare earth elements (REE), by inductively coupled
plasma mass spectrometry (ICP-MS), in challenging environmental samples with high Ba concentrations. The method consists in diluting the wet sample digests, obtained after acid decomposition in an open system, with 10 porcento (v/v) sulfuric acid for the separation of Ba2+ as BaSO4. The interference removal on both Eu isotopes (151Eu and 153Eu) was efficient for Ba concentrations higher than 0.1 mg L-1.
Accuracy and precision were verified by analysis of two certified materials, NIST 688 Standard Reference Material of basalt rock, Geological Survey G-2 granite and marine sediment reference material (MESS-3) provided by the National Research Council in Canada (NRC) was used to evaluate the accuracy of the REE
determination in marine sediments. The proposed methodology was applied to asphalt pavement and crushed stone. Additionally, for comparison, all samples were decomposed by fusion and major elements and Eu concentrations were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The Eu results were in agreement with the proposed methodology, and limits of detection
(LOD) for REE varied from 0.003 mg L-1 (Lu) to 0.010 mg L-1 (Gd). The distribution of REE was also measured in surface sediments and sediment core collected in Sepetiba Bay, between June and September of 2016. The range of SREE concentrations was established between 25-496 mg kg-1. This monitoring is
important to evaluate the impact of the fast and unplanned urbanization and development of anthropogenic activities, common to many tropical coastal areas in Brazil.
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