CAPES / Este estudo avaliou a qualidade das águas e dos sedimentos da sub-bacia do rio Barigüi, Região Metropolitana de Curitiba, em relação à presença, disponibilidade química e potencial tóxico de espécies químicas (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) majoritárias e traços. Sedimentos de bacias urbanas são matrizes ambientais complexas e multielementares, que se tornaram objeto de estudo de muitas pesquisas devido ao caráter ativo. Este compartimento intercambia espécies químicas com a coluna d’ água afetando sua qualidade, influenciando sua toxicidade e interferindo na biota aquática. As quatro campanhas de amostragem foram realizadas em três pontos de modo a cobrir regiões distintas da sub-bacia, sendo estas sujeitas a diversos impactos ambientais devido à urbanização e industrialização. Para a quantificação de espécies químicas nos sedimentos e na coluna d’água fez-se uso das técnicas instrumentais Espectrometria de Absorção Atômica com Atomizador Chama (FAAS) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF), segundo protocolos 3030B (APHA), 3050B (USEPA) e 200.2 (USEPA). Parâmetros acessórios tais como potencial redox, pH, amônia, fósforo total e ortofosfato, alcalinidade total e clorofila-a foram determinados nas amostras de águas. As amostras de água também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção molecular e por espectroscopia de fluorescência molecular. Estabeleceu-se o estado de trofia das águas por meio do Índice de Estado Trófico IET e compararam-se os valores determinados com os valores regulamentadores da resolução 357 de 2005 do CONAMA. Os sedimentos passaram por análises térmicas (TGA/DSC), granulométricas, de umidade (%) e determinaram-se seus indicies geoquímicos de qualidade. Os resultados permitiram diferenciar as regiões estudadas, e observar que as amostras de águas e sedimentos sofrem influência da urbanização e industrialização como os principais responsáveis pelas cargas poluentes. Nesse sentido, o ponto amostral de Araucária encontra-se mais degradado em relação aos de Almirante Tamandaré e Santa Felicidade sobre a sub-bacia do rio Barigüi-PR, indicando a necessidade de ações de gestão ambiental sobre o sistema hídrico. / This study evaluated the water and sediment quality of the Barigui River sub-basin, Greater Curitiba, in terms of the presence, chemical availability, and toxic potential of common chemical species as well as trace elements. Urban basin sediments are complex multi-element environmental matrices and have become the subject of many studies because of their active character. These matrices interchange chemical species with the water column, which affects its quality, influences its toxicity, and interferes with aquatic life. Four sampling operations were completed at three different sites, subject to several environmental impacts due to urbanization and industrialization, in order to cover distinct regions of the sub-basin. For the quantification of chemical species in the sediments and water column, flame-atomizer atomic absorption spectroscopy (FAAS) and energy-dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (EDXRF) techniques were used, according to protocol 3030B (APHA), 3050B (USEPA) and 200.2 (USEPA). Auxiliary parameters such as redox potential, pH, ammonia, total phosphorus and orthophosphate, total alkalinity, and chlorophyll a were determined for the water samples. The water samples were also characterized by molecular absorption spectroscopy and molecular fluorescence spectroscopy. The trophic state of the water was established using the trophic state index (TSI) and the determined values were compared with the regulatory values pertaining to CONAMA (2005) resolution 357. The sediments were subjected to thermal analysis (TGA/DSC), particle size and moisture content (%) estimation, and geochemical quality index determination. The results allowed us to differentiate between the studied regions and to conclude that the water and sediment samples are influenced by urbanization and industrialization, which are the main agents responsible for pollution. In this context, the Araucária sample was more degraded than those in Almirante Tamandaré and Santa Felicidade in the Barigui River sub-basin – PR, indicating the need for environmental management in this water system.

CAPES / Este estudo avaliou a qualidade das águas e dos sedimentos da sub-bacia do rio Barigüi, Região Metropolitana de Curitiba, em relação à presença, disponibilidade química e potencial tóxico de espécies químicas (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) majoritárias e traços. Sedimentos de bacias urbanas são matrizes ambientais complexas e multielementares, que se tornaram objeto de estudo de muitas pesquisas devido ao caráter ativo. Este compartimento intercambia espécies químicas com a coluna d’ água afetando sua qualidade, influenciando sua toxicidade e interferindo na biota aquática. As quatro campanhas de amostragem foram realizadas em três pontos de modo a cobrir regiões distintas da sub-bacia, sendo estas sujeitas a diversos impactos ambientais devido à urbanização e industrialização. Para a quantificação de espécies químicas nos sedimentos e na coluna d’água fez-se uso das técnicas instrumentais Espectrometria de Absorção Atômica com Atomizador Chama (FAAS) e Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF), segundo protocolos 3030B (APHA), 3050B (USEPA) e 200.2 (USEPA). Parâmetros acessórios tais como potencial redox, pH, amônia, fósforo total e ortofosfato, alcalinidade total e clorofila-a foram determinados nas amostras de águas. As amostras de água também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção molecular e por espectroscopia de fluorescência molecular. Estabeleceu-se o estado de trofia das águas por meio do Índice de Estado Trófico IET e compararam-se os valores determinados com os valores regulamentadores da resolução 357 de 2005 do CONAMA. Os sedimentos passaram por análises térmicas (TGA/DSC), granulométricas, de umidade (%) e determinaram-se seus indicies geoquímicos de qualidade. Os resultados permitiram diferenciar as regiões estudadas, e observar que as amostras de águas e sedimentos sofrem influência da urbanização e industrialização como os principais responsáveis pelas cargas poluentes. Nesse sentido, o ponto amostral de Araucária encontra-se mais degradado em relação aos de Almirante Tamandaré e Santa Felicidade sobre a sub-bacia do rio Barigüi-PR, indicando a necessidade de ações de gestão ambiental sobre o sistema hídrico. / This study evaluated the water and sediment quality of the Barigui River sub-basin, Greater Curitiba, in terms of the presence, chemical availability, and toxic potential of common chemical species as well as trace elements. Urban basin sediments are complex multi-element environmental matrices and have become the subject of many studies because of their active character. These matrices interchange chemical species with the water column, which affects its quality, influences its toxicity, and interferes with aquatic life. Four sampling operations were completed at three different sites, subject to several environmental impacts due to urbanization and industrialization, in order to cover distinct regions of the sub-basin. For the quantification of chemical species in the sediments and water column, flame-atomizer atomic absorption spectroscopy (FAAS) and energy-dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (EDXRF) techniques were used, according to protocol 3030B (APHA), 3050B (USEPA) and 200.2 (USEPA). Auxiliary parameters such as redox potential, pH, ammonia, total phosphorus and orthophosphate, total alkalinity, and chlorophyll a were determined for the water samples. The water samples were also characterized by molecular absorption spectroscopy and molecular fluorescence spectroscopy. The trophic state of the water was established using the trophic state index (TSI) and the determined values were compared with the regulatory values pertaining to CONAMA (2005) resolution 357. The sediments were subjected to thermal analysis (TGA/DSC), particle size and moisture content (%) estimation, and geochemical quality index determination. The results allowed us to differentiate between the studied regions and to conclude that the water and sediment samples are influenced by urbanization and industrialization, which are the main agents responsible for pollution. In this context, the Araucária sample was more degraded than those in Almirante Tamandaré and Santa Felicidade in the Barigui River sub-basin – PR, indicating the need for environmental management in this water system.

Este trabalho propõe o uso de microfrascos de polipropileno adaptados a um forno de microondas focalizadas como um procedimento alternativo para a preparação de amostras. O pré-tratamento de amostras em microfrascos digestores agrega algumas características importantes como aumento da freqüência analítica, pequena massa de amostra e baixo consumo de reagentes. A eficiência do sistema de digestão foi verificada com o desenvolvimento de metodologia para a determinação de cobre, ferro, manganês, selênio e zinco em cabelo por espectrometria de absorção atômica com atomização por chama ou eletrotérmica em forno de grafite. Os elementos selecionados são essenciais para os seres humanos e são indicadores nutricionais e do bom funcionamento enzimático. O sistema de digestão é constituído de um forno de microondas focalizadas e um tubo de vidro com 30 cm de comprimento e 4 cm de largura, ao qual são colocados quatro ou cinco microfrascos de polipropileno com capacidade para respectivamente 4,0 mL e 2,0 mL. Esses microfrascos foram adaptados a um suporte de Teflon® e fixado a uma haste de vidro, facilitando a introdução e retirada do interior do tubo de vidro. O sistema proposto possibilitou uma drástica redução no tempo de preparo de amostra e melhor eficiência de decomposição (menor teor de carbono residual) em comparação com os procedimentos convencionais. O sistema \"quase fechado\" associado a baixas temperaturas atingidas evitou perdas de elementos por volatilidade, além de apresentar uma ótima homogeneidade de aquecimento entre os microfrascos. A exatidão da metodologia foi verificada através de ensaios de recuperação da análise de um material de referência certificado (IAEA-086) e da análise de amostra com adição e recuperação dos analitos apresentando recuperações de 90 a 103%. / In this work the use of polypropylene vials adapted at focused m1crowaves, as alternative method for sample preparation is proposed. The sample pre-treatment in digestion vials include some desirable characteristics like increase of analytical frequency, low sample mass and low reagents consumption. To check the efficiency of the digestion system the development of a methodology for copper, iron, manganese, selenium and zinc determination using graphite furnace or flame atomic absorption spectrometry was performed. The selected elements are essential for human individual, nutritional indicators and required for enzymatic working. The digestion system is constituted of a focused microwave oven, a glass tube with 30 cm length and 4 cm width, where are setting four or five polypropylene vials with capacity for 4.0 mL and 2.0 mL, respectively, through a Teflon® support assisted by glass haste. The proposed system allowed a drastic reduction of sample preparation time and improved the decomposition efficiency (lower carbon residual content) comparing with conventional methods. The \"almost closed\" system associated with the low temperature avoids elements losses and improve heating homogeneity among the vials. The accuracy of the methodology was ascertained through good recoveries for a certificate reference material (IAEA-086) analysis and good recovery of spiked sample analysis, presenting recovery 90 to 103%.

Um procedimento de separação e pré-concentração em sistemas de análises em fluxo acoplado a espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FI-FAAS) é proposto para a determinação de Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Diferentes adsorventes (XAD-7, sílica-gel e sílica funcionalizada C18) foram avaliados para a imobilização do reagente 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN) que forma complexos com diversos íons metálicos. A avaliação e seleção do adsorvente baseou-se em isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e Dubinin- Radushkevich (D-R)) e estudos de dessorção. O modelo de Langmuir indicou que a -2 -1 sílica-gel adsorve uma quantidade maior de TAN (1,81±0,08)x10-2 g g-1 em relação à XAD-7 (4,05±0,51)x10-3 g g-1 e à sílica funcionalizada C18 1,58x10-2 g g-1 . Pelo modelo de Freundlich, foi verificado que a superfície da XAD-7 apresenta elevada heterogeneidade energética dos sítios de adsorção evidenciado pelo parâmetro n de 2,57±0,08 contra 1,01±0,02 para sílica-gel. A constante de Freundlich foi de -1 (0,232±0,023) e (2,27±0,59) g g-1 para XAD-7 e sílica-gel, respectivamente. O modelo de D-R revelou que ocorre fisissorção para ambos os adsorventes. Estudos de dessorção permitiram concluir que a XAD-7 modificada apresentou a menor massa de TAN dessorvida em comparação com a sílica-gel, nas condições de acidez a serem empregadas nas etapas de retenção e eluição dos íons metálicos. Desta forma, XAD-7 imobilizada com o TAN foi selecionada para pré-concentração dos metais no sistema de análises em fluxo. Utilizando um amostrador temporizado eletronicamente, as variáveis vazão e concentração do eluente, pH de retenção, vazão e tempo de pré-concentração da amostra foram avaliadas. Na etapa de amostragem, os íons metálicos foram pré-concentrados por 300 s na forma de complexos com o TAN, empregando vazão de amostra de 6,2 mL min-1 e pH 7,5. A eluição foi efetuada com 0,2 mol L-1 HNO3 e vazão de 6,2 mL min-1 . O limite de detecção e o fator de enriquecimento foram estimados em 0,20 µg L-1 e 68; 1,5 µg L-1 e 15 e 0,060 µg L-1 e 44 para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. Os coeficientes de variação foram estimados em 3,2%, 5,6% e 3,6% para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. O procedimento proposto para FI não é adequado para a pré-concentração de metais em amostras contendo altas concentrações de íons cloreto, devido à formação de cloro-complexos, que prejudicam a formação de complexos com TAN na fase sólida. / A flow-based procedure for separation and preconcentration coupled to flame atomic absorption spectrometry (FI-FAAS) is proposed for determination of Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Different sorbents (XAD-7, silica gel and C18 bonded silica) were evaluated for the immobilization of the reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN), which reacts with several metal ions yielding complexes. The evaluation and selection of the adsorbent was based on adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R)) as well as desorption studies. The Langmuir model indicated that silica gel uptakes higher amount of TAN (1.81±0.08)x10-2 g g-1 as compared to (4.05±0.51)x10-3 g g-1 for XAD-7 and (1.58x10-2 ) g g-1 for C18 bonded silica. Based on the Freundlich model, it was verified that XAD-7 surface presented high energetic heterogeneity of the adsorption sites evidenced by the parameter n of 2.57±0.08 against 1.01±0.02 to silica gel. The Freundlich constant was 0.232±0.023 -1 and 2.27±0.59 g g-1 for XAD-7 and silica gel, respectively. The D-R model revealed that physical sorption occurred for both adsorbents. The modified XAD-7 showed the lowest desorbed mass in comparison to silica gel, in the same acidity conditions employed for retention and eluting steps of the metal ions. XAD-7 modified with TAN was thus selected to concentrate metal ions in the flow system. Using a time-based sample loading, the variables like eluent flow rate and concentration; pH in the retention step, sample flow rate and loading sample time were investigated. In the sampling step, the metal ions were preconcentrated for 300 s in the form of TAN complexes, employing a sample flow rate of 6.2 mL min-1 and pH 7.5. The elution was carried out with 0.2 mol L-1 HNO3 and flow rate of 6.2 mL min-1 . The detection limits and enrichment factors were estimated as 0.2 µg L-1 and 68; 1.5 µg L-1 and 15 and 0.060 µg L-1 and 44 for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The coefficients of variation were estimated as 3.2%, 5.6% and 3.6% for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The proposed procedure is not appropriate for the preconcentration of metals in samples containing high chlorides concentrations due to the formation of chloride-complexes that hinder the formation of the TAN-complexes on the solid phase.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar, por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), a capacidade de remoção da smear layer dos terços médio e apical do canal radicular utilizando soluções quelantes e desmineralizantes e, quantificar, por meio da espectrometria de absorção atômica com chama, a concentração de íons cálcio presentes nessas soluções após suas utilizações. Vinte e cinco caninos superiores foram preparados pela técnica Free Tip Preparation com 4 instrumentos acima do inicial e irrigados com hipoclorito de sódio 1% a cada troca de instrumento. Os dentes foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos, conforme protocolo utilizado para a irrigação final: G1 - EDTA 15%, G2 - quitosana 0,2%, G3 - ácido cítrico 10%, G4 - ácido acético 1%. O grupo controle (G5) não recebeu irrigação. Foram utilizados 5 mL de cada solução por 3 minutos. Após percorrer toda extensão do canal radicular a solução extravasada pelo forame foi coletada e encaminhada para análise espectrométrica. Os espécimes foram seccionados longitudinalmente e preparados para análise em MEV. As fotomicrografias obtidas foram avaliadas qualitativamente por três examinadores, que atribuíram escores às imagens, conforme a quantidade de smear layer. Os dados obtidos pela MEV foram analisados estatisticamente por meio do Teste de Kruskal-Wallis e Dunn. Para avaliação da espectrometria utilizou-se Tukey-Kramer (one-Way ANOVA). Os resultados mostraram que o EDTA 15%, quitosana 0,2% e ácido cítrico 10% removeram a smear layer de forma semelhante entre si e estatisticamente diferente (p<0,05) do ácido ácético 1% e controle. Não houve diferença na capacidade de limpeza das soluções quando os terços médio e apical foram comparados. A maior concentração de íons cálcio foi observada no grupo do EDTA 15% e quitosana 0,2%, sem diferença entre ambos. O grupo do ácido acético 1% apresentou as menores concentrações e o ácido cítrico 10%, concentrações intermediárias e diferentes estatísticamente dos dois grupos (p<0,01). Concluiu-se que as soluções de EDTA 15%, quitosana 0,2% e ácido cítrico 10% foram eficientes na remoção da smear layer do terço médio e apical do canal radicular. As soluções de EDTA 15% e quitosana 0,2% promoveram o maior efeito desmineralizante, seguidas pelo ácido cítrico 10% e acido acético 1%. / This study aimed to evaluate, by scanning electron microscopy (SEM), the ability to remove the smear layer from the apical and middle thirds of the root canal using chelators and demineralizing solutions, and quantify, by atomic absorption spectrophotometry flame, the concentration of calcium ions present in these solutions after their use. Twenty-five canines were prepared by Free Tip Preparation Technique with four instruments above the initial and irrigated with 1% sodium hypochlorite in each change of instrument. The teeth were randomly divided into four groups, according to the protocol used for the final irrigation: G1 - EDTA 15%, G2 - 0.2% chitosan, G3 - citric acid 10%, G4 - 1% acetic acid. The control group (G5) did not receive irrigation. We used 5 mL of each solution for 3 minutes. After irrigating the entire length of the root canal through the apical foramen, the solution was collected and sent to spectrometric analysis. The specimens were sectioned longitudinally and prepared for SEM analysis. The photomicrographs were qualitatively evaluated by three observers, who attributed scores to the images, equivalent to the amount of smear layer removal. The data obtained by SEM was statistically analyzed using the Kruskal-Wallis and Dunn tests. To evaluate the spectrometer, the Tukey-Kramer (one-way ANOVA) was used. The results showed that 15% EDTA, 0.2% chitosan and 10% citric acid had a similar smear layer removal with statistically different (p <0.05) when compared to 1% acetic acid and the control group. There was no difference between the solutions cleaning ability when the middle and apical thirds were compared. The highest concentration of calcium ions was observed in 15% EDTA group and 0.2% chitosan, with no statistical difference between them. The 1% acetic acid group had the lowest concentration and the 10% citric acid intermediate concentrations with statistical difference between each other (p <0.01). It can be concluded that the solutions of 15% EDTA, 0.2% chitosan and 10% citric acid were effective in removing the smear layer of the middle and apical thirds of the root canal. 15% EDTA solutions and 0.2% chitosan promoted the greatest effect on the demineralization, followed by 10% citric acid and 1% acetic acid.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO Raimunda.pdf: 630410 bytes, checksum: 7da934967ca507178e085597457d69dd (MD5) Previous issue date: 2010-11-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Thinking of the metals sodium, potassium, calcium and magnesium can damage the stability of biodiesel, because they tend to react with esters and to produce soap, this work aimed to carry out a procedure for determination of metals in biodiesel of different matrices by flame atomic absorption spectrometry (F-AAS) using the sample preparation procedure in microwave. For the digestion process, we used the procedure suggested by the equipment for digestion of samples of biodiesel, noting the most important variables in this procedure, such as; time of maximum power, volume of reagents and sample. The levels of sodium, potassium, calcium and magnesium in soybean biodiesel, for instance, were 2925.00 ± 527.89; 164.45 ± 28.27; 306.58± 42.98 e 26.95 ± 3.92 mg Kg-1, respectively. The digestion method proposed was adequate for the preparation of biodiesel samples from different matrices and can be applied for determination of these metals by F-AAS. The method validation was obtained by comparing the method proposed in this work and a procedure that uses sample digestion in microwave oven to determine these metals by ICP-OES. The results obtained by the proposed method were in agreement with results obtained by the proposed method, thereby, the new method is an efficient alternative for the determination of metals in biodiesel, in addition to supplying the deficiencies presented by the method of dilution with solvent. / Tendo em vista que os metais sódio, potássio, cálcio e magnésio podem danificar a estabilidade do biodiesel, pois tendem a reagir com ésteres e produzir sabão, o presente trabalho teve como objetivo realizar um procedimento alternativo para determinação de metais em biodiesel de diferentes matrizes por espectrometria de absorção atômica com chama (F-AAS) utilizando o preparo da amostra em forno de microondas. Para o processo de digestão, foi utilizado o procedimento sugerido pelo equipamento para digestão de amostras de biodiesel, observando as variáveis de maior importância neste procedimento, tais como; tempo de potência máxima, volume dos reagentes e da amostra. Os teores de sódio, potássio, cálcio e magnésio no biodiesel de soja, por exemplo, foram 2925,00 ± 527,89; 164,45 ± 28,27; 306,58± 42,98 e 26,95 ± 3,92 mg Kg-1, respectivamente. O método de digestão proposto mostrou-se adequado para o preparo de amostras de biodiesel de diferentes matrizes, podendo ser aplicado para determinação destes metais por F-AAS. A validação do método foi obtida através da comparação entre o método proposto no presente trabalho e um procedimento que utiliza digestão da amostra em forno de microondas para determinar estes metais por ICP-OES. Os resultados obtidos pelo método proposto foram concordantes com os resultados obtidos pelo método proposto, deste modo, o novo método é uma eficiente alternativa para a determinação de metais em biodiesel, além de suprir as deficiências apresentadas pelo método de diluição com solvente.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-03T11:55:00Z No. of bitstreams: 1 angelamariaferreiradeoliveiralourdes.pdf: 1193191 bytes, checksum: 66a561f0014fed2c1b249bc429df57de (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: Favor verificar se o nome está correto e escreve sem acentos mesmo: Silva, Julio Cesar Jose da on 2017-05-13T13:15:10Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-15T19:49:28Z No. of bitstreams: 1 angelamariaferreiradeoliveiralourdes.pdf: 1193191 bytes, checksum: 66a561f0014fed2c1b249bc429df57de (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T16:05:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 angelamariaferreiradeoliveiralourdes.pdf: 1193191 bytes, checksum: 66a561f0014fed2c1b249bc429df57de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T16:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 angelamariaferreiradeoliveiralourdes.pdf: 1193191 bytes, checksum: 66a561f0014fed2c1b249bc429df57de (MD5) Previous issue date: 2014-07-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Uma das fontes de elementos essenciais utilizados em fertilizantes são os resíduos industriais, tais como o pó de aciaria. Essas substâncias constituem uma alternativa viável ao fornecimento de nutrientes para as plantas. Mas, por outro lado, esses resíduos podem conter elementos altamente tóxicos. Neste trabalho, amostras de fertilizantes, pó de aciaria e amostras de fertilizantes fortificadas com pó de aciaria foram caracterizadas utilizando espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS), espectrometria de emissão com chama (F AES), espectroscopia no infravermelho (IV), espectroscopia Raman e difração de raios X (DRX). Para a determinação de Cr, K, Na, Pb e Zn nas amostras investigadas por F AAS e F AES, otimizou-se um procedimento de extração usando banho de ultrassom, cujas condições ótimas para a extração foram: 50 mg de fertilizantes, 5,00 mL de água régia diluida (50% v/v) e seis etapas de 20 minutos de sonicação, sendo intercaladas com 1 minuto de agitação. Os resultados obtidos foram concordantes a 95% de confiança para todos os analitos em relação ao método de referência adotado (por adição de padrão), apresentando adequadas precisão (RSD < 10%) e exatidão (recuperações entre 90 a 103% para os fertilizantes e de 85,0 a 105,4% para o pó de aciaria). As espectroscopias do Infravermelho e Raman mostraram-se eficientes para a análise mineralógica, cujos resultados foram confirmados utilizando-se a técnica de DRX. Assim, com as técnicas utilizadas (IV, Raman e DRX) foi possível conhecer a composição orgânica e inorgânica das amostras analisadas. A análise exploratória dos dados obtidos usando as técnicas de PCA (análise de componentes principais) e HCA (análise hierárquica de clusters) permitiu a diferenciação de amostras fortificadas a partir de 5% de pó de aciaria (F AAS e F AES) das amostras não fortificadas, a associação quimiométrica desses com os dados dos espectros de IV, permitiram que a classificação ocorre-se mesmo na presença de pó de aciaria puro. Os dados obtidos através dos espectros de IV e Raman, juntos permitiram a classificação de amostras fortificadas a partir de 1% de pó de aciaria. / Industrial residues, such as flue dust, has being used as a source of essential trace elements in fertilizers . These residues have different essential elements and can supply the plant necessity for mineral nutrients. On the other hand, these residues may also contain highly toxic elements. In this work, samples of fertilizers, flue dust and fertilizer samples spiked with different concentrations of flue dust were characterized using different analytical techniques such as: flame atomic absorption spectrometry (F AAS), flame atomic emission spectrometry (F AES), infrared spectroscopy (IR), Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). For the determination of Cr, K, Na, Pb and Zn in the investigated samples by F AAS and F AES an extraction procedure using ultrasound bath was optimized. The optimum conditions for the analytes extraction were: 50 mg of fertilizers, 5.00 mL of diluted aqua regia solution (50 v/v %). The developed method was conducted in six steps of sonication per 20 minutes with intervals of 1 minute (on stirring). The results were in agreement at 95% confidence level for all analytes investigated in relation to the reference method adopted (standard addition). Appropriated precision (RSD <10%) and accuracy were obtained with recoveries between 90-103% for fertilizers and 85-105% for flue dust sample. The IR and Raman spectroscopy proved mineralogical (organic and inorganic) information, which were attested by DRX. Exploratory data analysis using PCA (principal component analysis) and HCA (hierarchical cluster analysis) techniques allowed differentiating spiked samples (from 5% of flue dust) and non-spiked samples by using data from F AAS and F AES analysis. The association of elemental data with IR and Raman data allowed differentiating spiked samples from 1% of industrial flue dust.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-14T16:10:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Aline Soares Freire - FINAL.pdf: 4503064 bytes, checksum: 1e469a75225eda50cf3c49c6ab32c87a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T16:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Aline Soares Freire - FINAL.pdf: 4503064 bytes, checksum: 1e469a75225eda50cf3c49c6ab32c87a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A análise de amostras hipersalinas ainda é um problema analítico a ser resolvido, tendo em vista que a presença de sais dissolvidos é fonte freqüente de interferências em espectrometria atômica. Atualmente, tem ocorrido um grande aumento da demanda para caracterização de águas de alta salinidade, como as águas produzidas, pelo fato de estas serem um dos maiores descartes da indústria de petróleo. Devido a isto, metodologias analíticas para sua caracterização têm sido amplamente desenvolvidas para a determinação de metais-traço em amostras salinas e dentre as técnicas analíticas destaca-se a Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua, uma renovação da AAS convencional. Contudo, para a obtenção de resultados acurados, é imprescindível que se faça a remoção dos sais presentes nessas matrizes hipersalinas. Essa separação prévia pode ser realizada através do emprego de resinas qualantes, que pré-concentram o analito e permitem a remoção da matriz. Sendo assim, este trabalho visa à avaliação do uso da resina quelante comercial Chelex-100® na préconcentração de Co, Cu, Mn, Ni e Pb e posterior determinação destes por Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua e Forno de Grafite (HR-CS GF AAS). A metodologia foi validada através do uso dos materiais de referência certificados para água do mar CASS-4, CASS-5 e NASS-5. Os limites de detecção obtidos, em μg L-1, foram de 0,006; 0,070; 0,024; 0,074; e 0,018 para Co, Cu, Mn, Ni e Pb, respectivamente. Amostras de água produzida oriundas de plataformas de petróleo offshore foram analisadas e os resultados mostraram que essas águas possuem baixas concentrações dos elementos determinados ou os mesmos não foram detectados. Os valores encontrados são muito inferiores aos limites preconizados pela legislação brasileira através da Resolução CONAMA 357/05 / The analysis of hypersaline samples is still an analytical problem to be solved, once the presence of dissolved salts is a frequent source of interferences in atomic spectrometry. Actually, there is a large increase in the interest in the caracterization of this kind of sample, as produced waters are one of the largest discharges of petroleum industry. Hence, analytical methodologies to produced water caracterization have been widely developed to trace metals determination in saline samples and among the analytical techniques, there is High Resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry, a renovation of conventional AAS. However, to obtain accurated results, it's necessary to remove the salts present in this high salinity matrices. This previous separation can be done employing a chelating resin, that preconcentrates the analyte(s) and allows matrix removal. In this way, the aim this work is to evaluate the use of chelating resin Chelex-100® to preconcentrate Co, Cu, Mn, Ni and Pb, for the later determination by High Resolution Continuum Source Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (HR-CS GF AAS). The methodology was validated by the use of sewater certified reference materials CASS-4, CASS-5 e NASS-5. The detection limits in μg L-1, were 0,006; 0,070; 0,024; 0,074; and 0,018 for Co, Cu, Mn, Ni and Pb, respectively. Produced water samples from offshore petroleum platforms were analysed and results showed that this waters have low concentrations of these studied elements or could not be detected. Found values are much lower when compared to limits from Brazilian legislation, in this case CONAMA 357/05 Resolution

Um estudo sistemático a respeito da utilização de padrão interno em determinações multielementares por espectrometria de absorção atômica (ETAAS) foi desenvolvido. O objetivo principal do presente trabalho foi verificar a possibilidade de melhorar a precisão e a exatidão dos resultados analíticos, que são obtidos na análise de fluidos biológicos. O pré-tratamento dessas amostras foi simplificado e reduzido a uma única etapa de diluição com surfactante (Triton X-100) e ácido (HNO3). Conseqüentemente, a complexidade da solução diluída de amostra, a ser introduzida no tubo de grafite, apresenta uma elevada quantidade de concomitantes que podem provocar interferências químicas. A seleção preliminar dos elementos a serem testados como padrão interno considerou a semelhança de parâmetros físico-químicos relacionados com o processo de atomização. Desta forma, Ag, Bi, In e Tl foram testados como padrão interno para a determinação simultânea de Cd/Pb em sangue e urina, enquanto Bi, Ge, In, Sb, Sn e Te foram os elementos selecionados para a determinação de Mn/Ni/Se em soro sangüíneo. A melhoria da qualidade dos resultados analíticos obtidos na determinação simultânea de Cd e Pb em sangue foi observada quando Ag foi utilizada como padrão interno, na presença de NH4H2PO4 como modificador químico. Verificou-se uma melhoria na exatidão dos resultados obtidos para Cd e Pb, após a correção com padrão interno. Por outro lado, os resultados obtidos na análise de urina não foram corrigidos por nenhum dos elementos testados. Os melhores resultados para a determinação simultânea de Mn, Ni e Se foram obtidos com a utilização de Bi, Sn e Te como padrão interno. Entretanto, verificou-se que a correção de todos os resultados não seria viável com o uso de um único padrão interno. O melhor desempenho nos testes realizados na presença de soro sangüíneo foi obtido com Bi, que melhorou discretamente a precisão dos resultados obtidos para Se. Desta forma, a padronização interna visando a determinação simultânea de Mn, Ni e Se não foi eficiente. A padronização interna em ETAAS, com a finalidade de melhorar a precisão e a exatidão dos resultados analíticos, é uma estratégia tão complexa, quanto os efeitos interferentes que se pretende corrigir: são necessários mais estudos para compreender melhor como a utilização de uma condição de compromisso afeta os processos de atomização, bem como mais informações a respeito das interferências físicas e químicas causadas por amostras complexas, analisadas por ETAAS após uma simples etapa de diluição. Deve-se considerar com especial atenção o modificador químico e as temperaturas das etapas de pirólise e de atomização empregadas, que são parâmetros críticos para o desempenho de um elemento como padrão interno. / A systematic study involving the use of internal standard for multielement determinations by electrothermal atomic absorption spectrometry was developed. The main objective of this work was evaluate the possibility of improving precision and accuracy of the analytical results for biological fluids. The sample pre-treatment was reduced to a single dilution step with surfactant (Triton X-100) and acid (HNO3), increasing the amount of concomitant introduced into the atomizer. The preliminary selection of the elements to be tested as internal standard considered the resemblance of physico-chemical parameters related with the atomization process. Thus, Ag, Bi, In and Tl were tested as internal standard for the simultaneous determination of Cd/Pb in blood and urine, and Bi, Ge, In, Sb, Sn and Te were the selected elements for the determination of Mn/Ni/Se in blood serum. The correction of the results obtained for the simultaneous determination of Cd and Pb in blood was achieved when Ag was used as internal standard, in presence of NH4H2PO4 as chemical modifier. An improvement for the accuracy of the results was observed for both analytes after their correction with the internal standard. On the other hand, the results obtained for the urine analysis were not corrected by using the tested elements. The best results for the simultaneous determination of Mn, Ni and Se were observed when Bi, Sn and Te were used as internal standard. However, the correction for the results for all analytes was not possible by using only one internal standard. The best performance in presence of the serum was obtained for Bi, which improves slightly the precision for the Se results. Thus, the internal standardization for the simultaneous determination of Mn, Ni and Se was not efficient. The internal standardization in ETAAS, aiming the improvement of precision and accuracy of the analytical results, is a strategy as complex as the interference effects to be corrected: more studies are required in order to better understand how the adoption of a compromised condition disturbs the atomization processes, as well as to get more information about the physical and chemical interference caused by complex samples, analyzed by ETAAS after a single dilution step. The chemical modifier and the selected temperatures for the pyrolysis and atomization steps are critical parameters for the performace of an internal standard and they should be carefully considered.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-07-31T12:10:23Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5468289 bytes, checksum: dc45efa53e8cc6251d00164b611309f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-31T12:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5468289 bytes, checksum: dc45efa53e8cc6251d00164b611309f9 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the last decade, the extraction magnetic solid phase (MSPE) has been intense study target in Analytical Chemistry, mainly because of its potential application in sample preparation. Recently, with the development motivation automatic analytical methods, this technique has been combined with flow systems. However, the synergistic integration of MSPE with these systems is still a challenge, especially when it involves the handling of viscous matrices. In this perspective, this thesis proposes the development of an effective automated method to perform the MSPE in aqueous and oily matrices. For be applied as magnetic adsorbent nanoparticles of Fe3O4 coated with alumina and functionalized with sodium dodecyl sulfate (SDS) and 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) were synthesized. The nanoparticles were characterized by diffraction analysis X-ray and scanning electron microscopy, where it was confirmed that the method used to obtain the particles was adequate. Secondly, the automatic system to run the MSPE was developed. To this end an extraction chamber was made of Teflon with a quartz window on the side, where all steps of MSPE was performed without the need for any auxiliary apparatus for immobilizing the adsorbent. For generating the magnetic field in the extraction chamber, a robotic device has been developed. After these steps, the applicability of the method was demonstrated in the extraction and preconcentration of Cd and Pb in drinking water samples and Cd in edible oils, using as detection atomic absorption spectrometry graphite furnace. Factors affecting MSPE, such as pH, the amount of adsorbent, the type and concentration of the eluent and the elution time were studied. In the best experimental conditions to the sample water, the detection limit was 0.004, and 0.043 ug L-1 for Cd and Pb, respectively. Even in this array, relative standard deviations less than 3.5% were achieved with a 15-fold enrichment factor for both analytes. In the case of determination of Cd in edible oils, detection limit (0.006 ug L-1) and standard deviation (< 3.3%) was obtained satisfactorily with a 9-fold enrichment factor. Interfering studies have been performed successfully for the two determinations, not revealing significant percentage interference in determinations. The developed automatic method is simple and robust since it does not require immobilization of the adsorbent, and was successfully applied in the determination of Cd and Pb in drinking water samples and Cd in edible oils. / Na última década, a extração em fase sólida magnética (MSPE) tem sido alvo de intenso estudo na Química Analítica, principalmente em virtude do seu potencial de aplicação no preparo de amostras. Recentemente, tendo como motivação o desenvolvimento de métodos analíticos automáticos, essa técnica vem sendo combinada aos sistemas em fluxo. Contudo, a integração sinérgica da MSPE com esses sistemas ainda é um desafio, principalmente quando envolve a manipulação de matrizes viscosas. Nessa perspectiva, a presente tese propõe o desenvolvimento de um eficiente método automático para realização da MSPE em matrizes aquosas e oleosas. Para serem aplicadas como adsorvente magnético foram sintetizadas nanopartículas de Fe3O4 revestidas com alumina e funcionalizadas com dodecil sulfato de sódio (SDS) e 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN). As nanopartículas foram caracterizadas através da análise de difratometria de raios-X e da microscopia eletrônica de varredura, onde confirmou-se que o método empregado para obtenção das partículas foi adequado. Num segundo momento, o sistema automático para executar a MSPE foi desenvolvido. Para isso, uma câmara de extração foi confeccionada em Teflon, com uma janela de quartzo na lateral, onde todos os passos da MSPE foram realizados sem a necessidade de qualquer aparato auxiliar para imobilizar o adsorvente. Para geração do campo magnético, na câmara de extração, um dispositivo robótico foi desenvolvido. Depois de estabelecida essas etapas, a aplicabilidade do método foi demonstrada na extração e preconcentração de Cd e Pb em amostras de água de abastecimento e de Cd em óleos comestíveis, empregando como detecção a espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. Fatores que afetam a MSPE, tais como o pH, a quantidade de adsorvente, o tipo e a concentração do eluente e o tempo de eluição foram estudados. Nas melhores condições experimentais, para a amostra água, o limite de detecção foi 0,004 e 0,043 μg L-1 para o Cd e o Pb, respectivamente. Ainda nessa matriz, desvios padrão relativos menores que 3,5 % foram alcançados com um fator de enriquecimento de 15 vezes para ambos os analitos. No caso da determinação de Cd em óleos comestíveis, limite de detecção (0,006 μg L-1) e desvio padrão relativo (< 3,3 %) satisfatório foi obtido com um fator de enriquecimento de 9 vezes. Os estudos de interferentes foram realizados com êxito para as duas determinações, não revelando interferência percentual significativa nas determinações. O método automático desenvolvido é simples e robusto, uma vez que não requer a imobilização do adsorvente, e foi aplicado com sucesso na determinação de Cd e Pb em amostras de água de abastecimento e de Cd em óleos comestíveis.