Esta Tese descreve o emprego da Análise por Injeção Sequencial (SIA) e de métodos estatísticos visando a otimização do tratamento de amostras da indústria de tintas através de Processos Oxidativos Avançados (POA\'s), mais especificamente através das reações de Fenton e foto-Fenton. Estudos foram realizados com o composto modelo vermelho de alizarina S para a otimização de parâmetros da reação de Fenton e o com sal tetrassódico de ácido 3,4′,4″,4″′-tetrassulfônico de ftalocianina de cobre para a otimização de parâmetros da reação de foto-Fenton em um foto-reator desenvolvido em laboratório. Nas condições obtidas com SIA, foi observada a degradação de 99,7% de alizarina e de 97% da ftalocianina de cobre. Uma amostra de efluente da indústria de tintas também foi considerada; para esta matriz, os resultados apontaram uma mineralização de 79% do efluente após a reação de foto-Fenton e de 45% após a reação de Fenton. / This Thesis describes the use of Sequential Injection Analysis (SIA) and statistical methods aiming the optimization of the treatment processes of coatings samples by Advanced Oxidative Processes (AOP\'s), specifically by Fenton and photo-Fenton reactions. Studies were performed with model compounds, alizarin red S for optimization of Fenton parameters and a copper phthalocyanine-3,4′,4″,4″′-tetrasulfonic acid tetrasodium salt dye for optimization of photo-Fenton parameters in a homemade photo reactor. At SIA established conditions, it was observed a degradation of 99.7% of alizarin and 97% of the phthalocyanine dye. A sample of wastewater from the coatings industry was also considered; for this matrix, results showed a sample mineralization of 79% after photo-Fenton and 45% after Fenton reactions.

Esta Tese descreve o emprego da Análise por Injeção Sequencial (SIA) e de métodos estatísticos visando a otimização do tratamento de amostras da indústria de tintas através de Processos Oxidativos Avançados (POA\'s), mais especificamente através das reações de Fenton e foto-Fenton. Estudos foram realizados com o composto modelo vermelho de alizarina S para a otimização de parâmetros da reação de Fenton e o com sal tetrassódico de ácido 3,4′,4″,4″′-tetrassulfônico de ftalocianina de cobre para a otimização de parâmetros da reação de foto-Fenton em um foto-reator desenvolvido em laboratório. Nas condições obtidas com SIA, foi observada a degradação de 99,7% de alizarina e de 97% da ftalocianina de cobre. Uma amostra de efluente da indústria de tintas também foi considerada; para esta matriz, os resultados apontaram uma mineralização de 79% do efluente após a reação de foto-Fenton e de 45% após a reação de Fenton. / This Thesis describes the use of Sequential Injection Analysis (SIA) and statistical methods aiming the optimization of the treatment processes of coatings samples by Advanced Oxidative Processes (AOP\'s), specifically by Fenton and photo-Fenton reactions. Studies were performed with model compounds, alizarin red S for optimization of Fenton parameters and a copper phthalocyanine-3,4′,4″,4″′-tetrasulfonic acid tetrasodium salt dye for optimization of photo-Fenton parameters in a homemade photo reactor. At SIA established conditions, it was observed a degradation of 99.7% of alizarin and 97% of the phthalocyanine dye. A sample of wastewater from the coatings industry was also considered; for this matrix, results showed a sample mineralization of 79% after photo-Fenton and 45% after Fenton reactions.

No presente trabalho são apresentadas análises de amostras de proteínas totais e aminoácidos empregando-se os reagentes p-benzoquinona e tetraamin cobre (II). No caso do reagente p-benzoquinona, as análises foram feitas através de um sistema inédito em fluxo, no qual a mistura reacional passava através de um reator composto de um tubo capilar de aço inoxidável aquecido num banho de glicerina. Os derivados formados passavam através de uma cela de fluxo acoplada a um espectrofotômetro, onde eram feitas as leituras das absorbâncias. Este método se mostrou mais rápido em relação àquele feito em banho-maria. A utilização de um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA) com o reagente tetraamin cobre (II), permitiu que as análises fossem feitas de forma rápida, a baixo custo e com a vantagem de não necessitarem de aquecimento, como no caso da p-benzoquinona. Os resultados das análises de amostras de albumina humana obtidos em ambos os métodos acima apresentaram boa concordância quando comparados àqueles obtidos pelo método Kjeldahl para as mesmas amostras. / This work describes two methods for analysis of total proteins and aminoacids using both p-benzoquinone (PBQ) and tetraamin copper (II) reagents. With the p-benzoquinone reagent the method was performed by an original flow system made with stainless steel capillary tubing, conveniently heated into a glycerin bath, where the reactional mixture travels in its way to the detector. The derivate products are carried out to a flow cell adjusted to a spectrophotometer where the absorbances are measured. This method was efficient, with a fair cost, and providing results very faster than in the batch mode of operation. The second method, using the tetraamin copper (II) reagent, was performed by a common flow injection system (FIA). When compared with the PBQ method, the FIA tetramin copper (II) method was also rapid, efficient, with a fair cost and with the great advantage of simplicity, once it is performed at room temperature. The results obtained with human albumine samples using both methods are in agreement with those ones obtained by the Kjeldahl method for the same samples.

Esta tese demonstra a aplicação da análise por injeção seqüencial (SIA) para determinação de sulfeto utilizando a química da formação do azul de metileno, a qual se baseia em dois reagentes: solução de cloridrato de dimetil p-fenileno diamina (DMPD) 3,63 mmol L-1 em meio de HCI 1,1 mol L-1 e solução de cloreto de ferro (III) 19 mmol L-1, também em meio de HCI 1, 1 mol L-1. Estas soluções foram aspiradas para dentro de uma bobina coletora do sistema SIA como duas zonas de reagente, entre as quais aspirava-se a solução da amostra. Em condições otimizadas o limite de detecção foi calculado em 40 µg L-1 de S2-, com uma faixa dinâmica de resposta linear entre 0,05 e 2,0 mg L-1 . Esta faixa linear pode ser ampliada até 32 mg L-1 utilizando-se uma etapa de diluição in-line para concentrações maiores do que 2,0 mg L-1 de S2- . As características de robustez do sistema SIA que utiliza uma bomba de pistão, confere alta estabilidade para as curvas analíticas (precisão de 4%), minimizando a trabalhosa preparação de padrões de S2-. O método foi aplicado na determinação de sulfeto volatilizável por ácidos (AVS) em sedimentos coletados em reservatórios da região metropolitana de São Paulo (RMSP) e no reservatório de Barra Bonita no rio Tietê, localizado 270 km a jusante em relação à cidade de São Paulo. As concentrações de AVS foram 9 a 14 mg kg-1 nos sedimentos de Barra Bonita e entre 1,2 e 14 g kg-1 nos sedimentos dos reservatórios Billings, Pirapora e Rasgão. Esta tese também descreve o acoplamento da análise por injeção seqüencial com análise por fluxo monossegmentado (SI-MSFA) para determinação de sulfeto em níveis de concentração típicos de águas residuais. As curvas analíticas foram construídas por diluição in-line de uma única solução padrão. A robustez do método proposto foi verificada construindo-se curvas analíticas em diferentes dias de trabalho e comparando-se os coeficientes angulares, os quais apresentaram um desvio padrão relativo de 5,2% (n=5) para uma faixa de concentração entre 0,17 e 1,0 mg L-1 de S2-. A freqüência de amostragem foi de 38 análises por hora, com um limite de detecção de 40 µg L-1. A adequabilidade do método SI-MSFA para realizar adições de padrão para determinação de S2- também foi descrita. Amostras simuladas foram analisadas pelo método proposto, apresentando taxas de recuperação entre 70 e 115%, demonstrando a adequabilidade do método SI-MSFA para realizar análise in-situ de S2- em estações automáticas de monitoramento. / This thesis demonstrates the application of sequential injection analysis (SIA) to perform sulfide determination using the methylene blue chemistry, based on two reagents: 3.63 mmol L-1 N,N dimethyl-p-phenylene diamine hydrochloride in 1.1 mol L-1 HCI solution and 19 mmol L-1 FeCl3, also in 1.1 mol L-1 HCI. These solutions are aspirated inside the holding coil of the sequential injection system as two reagent zones sandwiching the sample zone. Under optimized conditions, the detection limit was calculated at 40 µg L-1 S2-, with a linear dynamic range from 0.05 to 2 mg L-1 S2-. This linear range can be extended up to 32 mg L-1 using in-line dilution for sulfide concentrations greater than 2 mg L-1. The robust characteristic of the SI system with syringe pump leads to very stable analytical curves (precision of 4%), minimizing the laborious preparation of sulfide standards. The method was applied in the determination of acid volatile sulfide in river sediments collected at the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) City and at the Barra Bonita reservoir, located in the Tietê River, 270 km down river from São Paulo City. The concentrations of acid volatile sulfide were 9 to 14 mg kg-1 in the Barra reservoir and between 1.2 and 14 g kg-1 in sediments from Billings, Pirapora and Rasgão reservoirs. This thesis also describes the coupling of Sequential Injection with Monosegmented Flow Analysis (SI-MSFA) for determination of sulfide at typical concentrations in wastewaters. The analytical curves were constructed by in-line dilution of a single stock standard solution. The robustness of the proposed method was checked constructing analytical curves in different working days and comparing the slopes, which had a relative standard deviation of 5.2 % (n = 5) for a concentration window inside the monosegment between 0.17 and 1.0 mg L-1 S2-. The analytical throughput was 38 samples per hour and the limit of detection was 40 µg L-1. The feasibility of the SI-MSFA approach to perform standard additions for S2- determination was also described. Simulated samples analyzed by the proposed method showed recoveries between 70 and 115%, demonstrating the feasibility of the SI-MSFA method to perform in-situ analysis of S2- in automatic monitoring stations.

No presente trabalho são apresentadas análises de amostras de proteínas totais e aminoácidos empregando-se os reagentes p-benzoquinona e tetraamin cobre (II). No caso do reagente p-benzoquinona, as análises foram feitas através de um sistema inédito em fluxo, no qual a mistura reacional passava através de um reator composto de um tubo capilar de aço inoxidável aquecido num banho de glicerina. Os derivados formados passavam através de uma cela de fluxo acoplada a um espectrofotômetro, onde eram feitas as leituras das absorbâncias. Este método se mostrou mais rápido em relação àquele feito em banho-maria. A utilização de um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA) com o reagente tetraamin cobre (II), permitiu que as análises fossem feitas de forma rápida, a baixo custo e com a vantagem de não necessitarem de aquecimento, como no caso da p-benzoquinona. Os resultados das análises de amostras de albumina humana obtidos em ambos os métodos acima apresentaram boa concordância quando comparados àqueles obtidos pelo método Kjeldahl para as mesmas amostras. / This work describes two methods for analysis of total proteins and aminoacids using both p-benzoquinone (PBQ) and tetraamin copper (II) reagents. With the p-benzoquinone reagent the method was performed by an original flow system made with stainless steel capillary tubing, conveniently heated into a glycerin bath, where the reactional mixture travels in its way to the detector. The derivate products are carried out to a flow cell adjusted to a spectrophotometer where the absorbances are measured. This method was efficient, with a fair cost, and providing results very faster than in the batch mode of operation. The second method, using the tetraamin copper (II) reagent, was performed by a common flow injection system (FIA). When compared with the PBQ method, the FIA tetramin copper (II) method was also rapid, efficient, with a fair cost and with the great advantage of simplicity, once it is performed at room temperature. The results obtained with human albumine samples using both methods are in agreement with those ones obtained by the Kjeldahl method for the same samples.

Esta tese demonstra a aplicação da análise por injeção seqüencial (SIA) para determinação de sulfeto utilizando a química da formação do azul de metileno, a qual se baseia em dois reagentes: solução de cloridrato de dimetil p-fenileno diamina (DMPD) 3,63 mmol L-1 em meio de HCI 1,1 mol L-1 e solução de cloreto de ferro (III) 19 mmol L-1, também em meio de HCI 1, 1 mol L-1. Estas soluções foram aspiradas para dentro de uma bobina coletora do sistema SIA como duas zonas de reagente, entre as quais aspirava-se a solução da amostra. Em condições otimizadas o limite de detecção foi calculado em 40 µg L-1 de S2-, com uma faixa dinâmica de resposta linear entre 0,05 e 2,0 mg L-1 . Esta faixa linear pode ser ampliada até 32 mg L-1 utilizando-se uma etapa de diluição in-line para concentrações maiores do que 2,0 mg L-1 de S2- . As características de robustez do sistema SIA que utiliza uma bomba de pistão, confere alta estabilidade para as curvas analíticas (precisão de 4%), minimizando a trabalhosa preparação de padrões de S2-. O método foi aplicado na determinação de sulfeto volatilizável por ácidos (AVS) em sedimentos coletados em reservatórios da região metropolitana de São Paulo (RMSP) e no reservatório de Barra Bonita no rio Tietê, localizado 270 km a jusante em relação à cidade de São Paulo. As concentrações de AVS foram 9 a 14 mg kg-1 nos sedimentos de Barra Bonita e entre 1,2 e 14 g kg-1 nos sedimentos dos reservatórios Billings, Pirapora e Rasgão. Esta tese também descreve o acoplamento da análise por injeção seqüencial com análise por fluxo monossegmentado (SI-MSFA) para determinação de sulfeto em níveis de concentração típicos de águas residuais. As curvas analíticas foram construídas por diluição in-line de uma única solução padrão. A robustez do método proposto foi verificada construindo-se curvas analíticas em diferentes dias de trabalho e comparando-se os coeficientes angulares, os quais apresentaram um desvio padrão relativo de 5,2% (n=5) para uma faixa de concentração entre 0,17 e 1,0 mg L-1 de S2-. A freqüência de amostragem foi de 38 análises por hora, com um limite de detecção de 40 µg L-1. A adequabilidade do método SI-MSFA para realizar adições de padrão para determinação de S2- também foi descrita. Amostras simuladas foram analisadas pelo método proposto, apresentando taxas de recuperação entre 70 e 115%, demonstrando a adequabilidade do método SI-MSFA para realizar análise in-situ de S2- em estações automáticas de monitoramento. / This thesis demonstrates the application of sequential injection analysis (SIA) to perform sulfide determination using the methylene blue chemistry, based on two reagents: 3.63 mmol L-1 N,N dimethyl-p-phenylene diamine hydrochloride in 1.1 mol L-1 HCI solution and 19 mmol L-1 FeCl3, also in 1.1 mol L-1 HCI. These solutions are aspirated inside the holding coil of the sequential injection system as two reagent zones sandwiching the sample zone. Under optimized conditions, the detection limit was calculated at 40 µg L-1 S2-, with a linear dynamic range from 0.05 to 2 mg L-1 S2-. This linear range can be extended up to 32 mg L-1 using in-line dilution for sulfide concentrations greater than 2 mg L-1. The robust characteristic of the SI system with syringe pump leads to very stable analytical curves (precision of 4%), minimizing the laborious preparation of sulfide standards. The method was applied in the determination of acid volatile sulfide in river sediments collected at the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) City and at the Barra Bonita reservoir, located in the Tietê River, 270 km down river from São Paulo City. The concentrations of acid volatile sulfide were 9 to 14 mg kg-1 in the Barra reservoir and between 1.2 and 14 g kg-1 in sediments from Billings, Pirapora and Rasgão reservoirs. This thesis also describes the coupling of Sequential Injection with Monosegmented Flow Analysis (SI-MSFA) for determination of sulfide at typical concentrations in wastewaters. The analytical curves were constructed by in-line dilution of a single stock standard solution. The robustness of the proposed method was checked constructing analytical curves in different working days and comparing the slopes, which had a relative standard deviation of 5.2 % (n = 5) for a concentration window inside the monosegment between 0.17 and 1.0 mg L-1 S2-. The analytical throughput was 38 samples per hour and the limit of detection was 40 µg L-1. The feasibility of the SI-MSFA approach to perform standard additions for S2- determination was also described. Simulated samples analyzed by the proposed method showed recoveries between 70 and 115%, demonstrating the feasibility of the SI-MSFA method to perform in-situ analysis of S2- in automatic monitoring stations.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologias baseadas no sistema de Análise por Injeção Seqüencial (SIA) para a determinação de fosfato e silicato, nitrito e nitrato, assim como a especiação de Fe(II) e Fe(III) em amostras de interesse ambiental, com ênfase para sistemas aquáticos. Para todas as determinações utilizou-se a espectrofotometria de absorção molecular na região do visível como técnica de detecção. A determinação de fosfato e silicato foi baseada na reação de ambos os ânions com molibdato de amônio em meio ácido e posterior redução do Mo(VI) à Mo(V) com ácido ascórbico. O procedimento SIA foi desenvolvido para contornar a interferência mútua das duas espécies explorando o efeito de complexação do molibdato pelo ácido oxálico. A determinação de nitrito foi baseada na reação de diazotação com sulfanilamida e diclorato de N-1 naftil etilenodiamina (NED), enquanto a determinação de Fe(II) baseou-se na sua complexação com 1,10 fenantrolina. A determinação de nitrato e Fe(III) foi efetuada pelas mesmas reações após a redução a nitrito e Fe(II) em colunas de cádmio e zinco amalgamado, respectivamente. A estabilidade das curvas analíticas foi avaliada em diferentes dias de trabalho, obtendo-se variações não superiores a 5% durante um período de 4 dias. O sistema de injeção seqüencial foi explorado também no sentido de regenerar as colunas redutoras no intervalo de tempo entre duas amostras. A estabilidade das curvas analíticas, a viabilidade de regeneração das colunas redutoras e a possibilidade de realizar a amostragem através de filtração tangencial, permitindo a realização de análises com características de tempo real, sugerem que o sistema de injeção seqüencial tem grande potencial para ser implementado em estações automáticas de monitoramento da fração solúvel de indicadores de poluição em águas naturais e residuais. / The present work presents the development of analytical methodologies based on Sequential Injection Analysis (SIA) for determination of phosphate and silicate, nitrite and nitrate, as well as speciation Fe(II)/Fe(III) in environmental samples with emphasis for aquatic environments. All determinations were performed using molecular absorption spectrophotometry at the visible range of the spectrum as the detection technique. The determination of phosphate and silicate was based on the reaction of both anions with ammonium molybdate in acidic medium, followed by reduction of Mo(VI) to Mo(V) with ascorbic acid. The SIA procedure was developed to avoid the mutual interference of both species exploiting the complexation of the molybdate by oxalic acid. The determination of nitrite was based on the diazotation reaction with sulfanilamide and N-l naphtyl ethylenediamine dihydrochlorine (NED), while the determination of Fe(II) were based on the complexation with 1,10 phenantroline. The determination of nitrate and Fe(III) were based on the same reactions, performed after their reduction to nitrite and Fe(II) in reducing columns containing cooperized cadmium and amalgamated zinc, respectively. The stability of the analytical curves was evaluated in different working days, in which no variations greater than 5% were observed during a period of 4 consecutive days. The sequential injection analysis was exploited to regenerate the reducing columns in the time interval between two sample. The stability of the analytical curves, the easy and automatic regeneration of the reducing columns, as well as the possibility to perform sampling through tangential filtration, which permits the analysis to be performed in real time, are characteristics that show the potential application of the sequential injection systems in automatic stations for monitoring the soluble fraction of pollution indicators in natural waste waters.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologias baseadas no sistema de Análise por Injeção Seqüencial (SIA) para a determinação de fosfato e silicato, nitrito e nitrato, assim como a especiação de Fe(II) e Fe(III) em amostras de interesse ambiental, com ênfase para sistemas aquáticos. Para todas as determinações utilizou-se a espectrofotometria de absorção molecular na região do visível como técnica de detecção. A determinação de fosfato e silicato foi baseada na reação de ambos os ânions com molibdato de amônio em meio ácido e posterior redução do Mo(VI) à Mo(V) com ácido ascórbico. O procedimento SIA foi desenvolvido para contornar a interferência mútua das duas espécies explorando o efeito de complexação do molibdato pelo ácido oxálico. A determinação de nitrito foi baseada na reação de diazotação com sulfanilamida e diclorato de N-1 naftil etilenodiamina (NED), enquanto a determinação de Fe(II) baseou-se na sua complexação com 1,10 fenantrolina. A determinação de nitrato e Fe(III) foi efetuada pelas mesmas reações após a redução a nitrito e Fe(II) em colunas de cádmio e zinco amalgamado, respectivamente. A estabilidade das curvas analíticas foi avaliada em diferentes dias de trabalho, obtendo-se variações não superiores a 5% durante um período de 4 dias. O sistema de injeção seqüencial foi explorado também no sentido de regenerar as colunas redutoras no intervalo de tempo entre duas amostras. A estabilidade das curvas analíticas, a viabilidade de regeneração das colunas redutoras e a possibilidade de realizar a amostragem através de filtração tangencial, permitindo a realização de análises com características de tempo real, sugerem que o sistema de injeção seqüencial tem grande potencial para ser implementado em estações automáticas de monitoramento da fração solúvel de indicadores de poluição em águas naturais e residuais. / The present work presents the development of analytical methodologies based on Sequential Injection Analysis (SIA) for determination of phosphate and silicate, nitrite and nitrate, as well as speciation Fe(II)/Fe(III) in environmental samples with emphasis for aquatic environments. All determinations were performed using molecular absorption spectrophotometry at the visible range of the spectrum as the detection technique. The determination of phosphate and silicate was based on the reaction of both anions with ammonium molybdate in acidic medium, followed by reduction of Mo(VI) to Mo(V) with ascorbic acid. The SIA procedure was developed to avoid the mutual interference of both species exploiting the complexation of the molybdate by oxalic acid. The determination of nitrite was based on the diazotation reaction with sulfanilamide and N-l naphtyl ethylenediamine dihydrochlorine (NED), while the determination of Fe(II) were based on the complexation with 1,10 phenantroline. The determination of nitrate and Fe(III) were based on the same reactions, performed after their reduction to nitrite and Fe(II) in reducing columns containing cooperized cadmium and amalgamated zinc, respectively. The stability of the analytical curves was evaluated in different working days, in which no variations greater than 5% were observed during a period of 4 consecutive days. The sequential injection analysis was exploited to regenerate the reducing columns in the time interval between two sample. The stability of the analytical curves, the easy and automatic regeneration of the reducing columns, as well as the possibility to perform sampling through tangential filtration, which permits the analysis to be performed in real time, are characteristics that show the potential application of the sequential injection systems in automatic stations for monitoring the soluble fraction of pollution indicators in natural waste waters.