Neste trabalho, a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas (MW-AD) e a decomposição por via úmida em sistema fechado assistida por radiação micro-ondas e ultravioleta (MW-UV) foram avaliadas para amostras comerciais de biodiesel para posterior determinação de Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V e Zn por espectrometria de massa com setor eletromagnético com plasma indutivamente acoplado (SF-ICP-MS). A MW-AD empregando ácido diluído foi primeiramente avaliada sendo possível a decomposição de até 700 mg de biodiesel com HNO3 7 mol L-1 e 2 mL de H2O2 30% (m/m). As soluções finais apresentaram teor de carbono residual (RCC) de 8,7% e acidez residual (RA) de 4%. Posteriormente, com o objetivo de obter maior eficiência de decomposição, o método MW-UV foi avaliado para a decomposição de biodiesel. Com o emprego deste método até 950 mg de amostra foram decompostas com HNO3 7 mol L-1 e soluções finais com RCC de 17,4% e RA de 19,3% foram obtidas. As soluções finais, para ambos os métodos, foram adequadas para a determinação de elementos traço por SF-ICP-MS. Possíveis interferências na etapa de determinação dos analitos, causadas pela presença de carbono residual, foram estudadas através do emprego de padrão interno 115In e de ensaios de recuperação de analito para monitorar a formação de espécies poliatômicas no plasma. Os resultados obtidos mostraram a necessidade da utilização de padrão interno, sendo o instrumento operado no modo de baixa resolução para a determinação da maioria dos analitos, com exceção de 52Cr, para o qual o instrumento foi operado no modo de média resolução. A exatidão dos métodos propostos foi avaliada mediante a análise de material de referência certificado, obtendo-se resultados concordantes, com nível de confiança de 95% (teste t-student), com os valores certificados para a maioria dos elementos. Ensaios de adição de analito também foram feitos para a avaliação da exatidão e recuperações de 92 à 109% foram obtidas. Os limites de detecção (LD) obtidos para o método MW-UV foram inferiores aos obtidos para MW-AD, na faixa de 0,08 a 6,9 ng g-1 e 1,0 a 14 ng g-1, respectivamente. / In this work, the microwave-assisted digestion (MW-AD) and microwave-assisted ultraviolet digestion (MW-UV) were evaluated for commercial biodiesel samples for subsequent determination of Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V and Zn by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (SF-ICP-MS). Using the MW-AD method with diluted acid up to 700 mg of biodiesel were digested with 7 mol L-1 HNO3 and 2 mL of 30% (w/w) H2O2. Final solutions presented residual carbon content (RCC) of 8.7% and residual acidity (RA) of 4%. In order to improve the digestion efficiency, the MW-UV method was evaluated for biodiesel digestion. Using MW-UV method up to 950 mg of sample were digested with 7 mol L-1 HNO3 and the final solutions with RCC of 17.4% and RA of 19.3% were obtained. The final solutions obtained for both methods were suitable for the determination of trace elements by SF-ICP-MS. Interferences in the determination step were studied using 115In as internal standard and analyte recovery to monitor the formation of polyatomic species in the plasma. The low resolution mode was used for the determination of almost of the analytes with the exception of 52Cr that was determine using medium resolution mode. Accuracy of the investigated methods were evaluated by analysis of certified reference material and the values obtained were in agreement with 95% confidence level (t-student test) with the certified values for all elements. Analyte recovery was also performed to evaluate the accuracy and recoveries of 92 to 109% were obtained. The limits of detection (LOD) obtained by the MW-UV method were lower than MW-AD method and are in the range of 0.08 to 6.9 ng g -1 and 1.0 to 14 ng g -1, respectively.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa_ Kummer.pdf: 3836984 bytes, checksum: 1746a7b3c060c75c722565a4bf452739 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / High concentrations of heavy metals in the soil can affect the sustainability of ecosystems and the health of humans and animals. The metal availability in the environment is related to the characteristics of each element, historical and source of contamination, as well as the properties of each soil. The presence of more than one element is common in contaminated areas and their interaction can affect their behavior in the environment. Researches have been developed to study the behavior of metals in different types of soils and thus help in cases of remediation. In recent years, the soil washing with biosurfactant has been presented as a promising method of remediation with little or no effect on the physico-chemical and microbiological characteristics of the soil, but the costs of obtaining this biosurfactant are still high, because most manufacturers use artificial means for production. Thus, this study had the objective of evaluating the remediation potential of the biosurfactant obtained from the fermentation of cassava water through the action of the bacteria Bacillus subtilis. This biosurfactant was characterized as surfactin, an anionic lipopeptide. Soils of different origins were used, one of them typical of the southwestern state of Paraná and the other from the northwest. The soils were first evaluated according to their potential for adsorption of the elements copper, zinc and lead in monometallic and multimetalic conditions, representing non-competitive and competitive conditions respectively. This evaluation was carried out by tests of adsorption and application of the matematical models of Langmuir and Freündlich. Soils were characterized chemically, physically and mineralogically. After that, it was performed the process of artificial contamination of these soils for application in the experiments of soil washing with biosurfactant in different conditions, having pH and concentration of biosurfactant solution as the main variables. Furthermore, it was also assessed the adsorption s capacity for metals by biosurfactant in liquid medium. The results showed that metals have different behaviors related to the adsorption and desorption to soil and to the biosurfactant. The soil type is also very important for the efficiency of metal removal. The clay soil showed higher adsorption capacity and therefore lower capacity of metal removal when compared to the sandy soil. In general, the soils showed the following sequence of adsorption capacity: Pb > Cu > Zn. The Pb was the element that less desorved by the washing process. It can also be concluded that, when soils are contaminated by more than one element at the same time, its ability to leach is greater than when the element is alone in the medium. This situation occurs because of differences between the competitive processes that take place in the active sites. The washing experiments showed that the biosurfactant was not able to improve the efficiency of removal of metals. The results obtained by the control treatments (only pure water) had very similar values to those that contained biosurfactant. When the wash solution containing the biosurfactant was in high concentrations, decrease in removel efficiency was found in some of the samples. Analysis of high performance liquid chromatography showed that the biosurfactant was adsorbed to soil samples, which is the consequence of not observing the effectiveness of the extractor in the removal of metals. It is notable, however, that the surfactin obtained has the potential to bind to metals, since the tests of adsorption to metals was confirmed by experiments. According to the results obtained, it can be inferred that the surfactin has greater potential for metal removal in liquid media than in solid medium, because of the lower possibility of adsorption. In soil, the results indicated potential use of this biosurfactant as stabilizing of metals in methods of remediation "in situ". / Concentrações elevadas de metais pesados no solo podem afetar a sustentabilidade dos ecossistemas e também a saúde dos seres humanos e animais. A disponibilidade do metal no ambiente está relacionada às características de cada elemento, histórico e fonte de contaminação, bem como às propriedades de cada solo. A presença de mais de um elemento em áreas contaminadas é comum e a interação entre eles pode afetar o seu comportamento no ambiente. Diante do problema, pesquisas vêm sendo realizadas a fim de estudar o comportamento dos metais em diferentes tipos de solos e assim auxiliar nos procesos de remediação. Nos últimos anos, a lavagem do solo com biossurfactante tem sido apresentada como um método promissor de remediação com pequeno ou nenhum efeito sobre as características físico-químicas e microbiológicas do solo, porém os custos de obtenção deste biossurfactante ainda são altos, pois a maioria dos fabricantes utiliza meios artificiais para sua produção. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral avaliar o potencial de remediação do biossurfactante obtido a partir do bioprocessamento da manipueira pela ação de bactérias Bacillus subtilis. Este biossurfactante foi caracterizado como surfactina, um lipopeptídeo aniônico. Foram utilizados solos de origens distintas, sendo um deles típico da região sudoeste do estado do Paraná e outro da região noroeste. Os solos utilizados foram primeiramente avaliados de acordo com o seu potencial de adsorção dos elementos cobre, zinco e chumbo em condições monometálicas e multimetálicas, representando condições não-competitivas e competitivas, respectivamente. Esta avaliação foi feita por meio de testes de adsorção e aplicação de modelos matemáticos de Langmuir e Freündlich. Os solos foram caracterizados química, física e mineralogicamente. A partir de então realizou-se o processo de contaminação artificial destes solos para posterior aplicação dos experimentos de lavagem com o biossurfactante em diferentes condições, sendo as variáveis pH e concentração da solução de biossurfactante como as principais. Além disso, também foi avaliada a capacidade de adsorção dos metais pelo próprio biossurfactante, em meio líquido. Os resultados mostraram que os metais apresentam comportamentos distintos quanto a adsorção e dessorção ao solo e ao biossurfactante. O tipo de solo também é muito importante para a avaliação da eficiência de remoção de metais. O solo argiloso apresentou maior capacidade de adsorção e consequentemente menor capacidade de remoção dos metais quando comparado ao solo arenoso. De modo geral, os solos apresentaram a seguinte sequência de capacidade de adsorção: Pb > Cu > Zn. O Pb foi o elemento que menos dessorveu pelos processos de lavagem. Foi possível também concluir que quando os solos estão contaminados por mais de um elemento ao mesmo tempo, a capacidade de lixiviar-se é maior do que quando o elemento está sozinho no meio. Esta situação ocorre em virtude dos processos competitivos existentes entre os sítios ativos. Os experimentos de lavagem mostraram que o biossurfactante não foi capaz de melhorar a eficiência de remoção dos metais. Os resultados obtidos pelos tratamentos controle (somente água pura) tiveram valores muito semelhantes aos que continham biossurfactante. Quando a solução de lavagem continha o biossurfactante em altas concentrações, foi encontrada, em algumas amostras, queda na eficiência de remoção. Análises de cromatografia líquida permitiram concluir que o biossurfactante foi adsorvido às amostras de solo, sendo esta a consequência da não observação da eficácia do extrator na remoção dos metais. Cabe ressaltar, entretanto, que a surfactina obtida apresenta potencial de ligar-se aos metais, uma vez que os testes de adsorção desta aos metais foi confirmado pelos experimentos realizados. De acordo com os resultados encontrados, pode-se inferir que a surfactina tem maior potencial de remoção de metais em meio líquido do que em meio sólido, devido a menor possibilidade de adsorção na matriz sólida. Em solo, os resultados indicaram potencial de utilização deste biossurfactante como agente de estabilização dos metais em métodos de remediação in situ .

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Myrna Guimaraes.pdf: 1171373 bytes, checksum: ff939c3059a58da4ec3c89bdd21abd27 (MD5) Previous issue date: 2011-06-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a simple procedure based on technique anodic stripping voltammetry (ASV) to determine Cd2+ and Pb2+ in Biodiesel (B100), without prior sample treatment, using a bismuth film electrode (BiFE), prepared as ex situ mode. Samples were simply diluted into a 0.1 mol L-1 acetate buffer ethanolic (pH 4.5), being the pH apparent (pH*) adjusted with HCl 1 mol L-1 before analysis. This intended to provide the conversion of the analytes to their inorganic forms. After optimization of the voltammetric and experimental conditions, the parameters ideal values for the determination of these metals were obtained as following: deposition potential: -1.4 V; deposition time: 180 s; scan rate: 25 mV s-1; modulation amplitude: 50 mV; pH apparent (pH*) ~ 2.0. The voltammograms and their corresponding standard analytical curves indicated that BiFE associated with ASV in the diferential pulse mode (DPASV) provide useful and sensitive procedure for determination of metal in B100 at trace level. The results showed a linear response between current and concentration of Cd2+ and Pb2+ ions. Adequates detection limits (3s, n = 5) were obtained for Cd2+ (1.71x10-8 mol L-1) and Pb2+ (1.92x10-9 mol L-1) for the analysis of B100. The accuracy was assessed by the recovery test (recoveries of 97 to 100 % for Cd2+ and 87 to 107 % for Pb2+). The precision expressed by coefficient of variation was less than 10 % for Cd2+ and less than 7 % for Pb2+. The method was applied successfully to four different biodiesel samples analyzed in triplicate. Pb2+ was quantified in three samples while Cd2+ only was found in two of the four analysed samples. The procedure showed good analytical results for a 95% of confidence level. / Este trabalho apresenta um procedimento simples baseado na técnica voltametria de redissolução anódica (ASV) para determinar Cd2+ e Pb2+ em Biodiesel (B100), sem pré tratamento da amostra, usando eletrodos de filme de bismuto (BiFE), preparado no modo ex situ. As amostras foram simplesmente diluídas em uma solução etanólica de tampão acetato, 0,1 mol L-1 (pH 4,5), sendo o pH aparente (pH*) ajustado com HCl 1 mol L-1 antes das análises. Isto foi feito com a intenção de proporcionar a conversão dos analitos para suas formas inorgânicas. Depois da otimização das condições experimentais e voltamétricas, os valores ideais dos parâmetros para a determinação dos metais foram obtidos, e são os seguintes: potencial de deposição: -1,4 V; tempo de pré-concentração: 180 s; velocidade de varredura: 25 mV s-1; amplitude de pulso: 50 mV; pH aparente (pH*) ~ 2,0. Os voltamogramas e suas curvas analíticas-padrão correspondentes indicaram que o BiFE associado com a técnica ASV no modo pulso diferencial (DPASV) proporciona um procedimento útil e sensível para a determinação de metais em B100 no nível de traços. Os resultados mostraram uma resposta linear entre a corrente de pico e a concentração dos íons Cd2+ e Pb2+. Adequados limites de detecção (3s, n = 5) foram obtidos para Cd2+ (1,7x10-8 mol L-1) e Pb2+ (1,9x10-9 mol L-1) para a análise em B100. A exatidão foi avaliada por testes de recuperação (recuperações de 97 a 100 % para Cd2+ e 87 a 107 % para Pb2+). A precisão, expressa pelo coeficiente de variação foi menor que 10 % para Cd2+ e menor que 7 % para Pb2+. O método foi aplicado com sucesso para quatro diferentes amostras de biodiesel analisadas em triplicata. Pb2+ foi quantificado em três enquanto que Cd2+ somente foi encontrado duas das quatro amostras analisadas. O procedimento apresentou-se adequado para um nível de confiança de 95%.

O município de Viamão está localizado na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande Sul. A barragem Mãe d\'Água foi construída em 1962, com o intuito de atender à demanda da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mais precisamente o Instituto de Pesquisas Hidráulicas, porém, devido à falta de planejamento urbano, durante os últimos quarenta anos, vem acarretando uma diversificada série de passivos ambientais, como contaminantes orgânicos e/ou inorgânicos. Neste seguimento, o presente trabalho busca avaliar as concentrações dos metais Zinco e Níquel, teores de matéria orgânica e a composição granulométrica nas diferentes profundidades amostradas em testemunhos de sedimentos produzidos nesta bacia hidrográfica que compõe a barragem Mãe d\'Água. As coletas de amostras foram realizadas em junho de 2014, sendo amostrados quatro testemunhos sedimentares distribuídos no lago da referida barragem. Para a extração dos testemunhos foi utilizado um amostrador de núcleo \"Piston Core\". Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Com os resultados obtidos, a caracterização granulométrica da sedimentação sob o barramento mostrou-se suscetível a contaminação por metais ao longo nas últimas décadas. Todas as amostras apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Os teores de matéria orgânica quando correlacionados as concentrações de Zn e Ni evidenciaram o crescente enriquecimento nos testemunhos analisados, confirmando a alta afinidade destes elementos à sedimentos compostos de fração orgânica. O índice de geoacumulação para a maior parte das concentrações dos metais nas diferentes profundidades encontra-se caracterizadas como não poluída. Considerando que a área de estudo se caracteriza historicamente pela ocupação residencial, ações antropogênicas podem ser consideradas as principais provedoras dos passivos ambientais aos corpos d\'água. / The municipality of Viamão is located in the metropolitan region of Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul. The Mãe D\'água Dam was built in 1962, so that demands from the Federal University of Rio Grande do Sul, more precisely the Institute of Hydraulic Research could be met. However, due to a lack of urban planning over the past forty years, the dam has caused several environmental liabilities, such as organic contaminants and / or inorganic contaminants. This manuscript addresses an evaluation of the concentrations of the metals zinc and nickel metals, organic matter content and particle size composition at different depths sampled in sediment cores produced in the watershed that comprises Mãe d\'Água. Four sediment core distributed in the dam lake were collected in June 2014, by \"Piston Core\" core sampler. Sediments whose fraction was lower than 63μm were subjected to chemical analyses regarding the presence and concentration of nickel (Ni) and zinc (Zn). The acid digestion methodology employed was EPA 3050, adopted by the US Environment Protection Agency. The analyses were performed in duplicate and two USGS (US Geological Survey) reference materials, namely: SGR-1b and SCO-1 were used for the quality control. The particle size characterization of sedimentation under the bus has proved susceptible to metal contamination over the past decades. All samples showed concentrations of Zn and Ni higher than the local background values and growth patterns, which evidenced an enrichment of sediments. In comparison to the organic matter content, the Zn and Ni concentrations showed a growing enrichment, which confirmed the high affinity of these elements for sediments composed of organic fraction. The geoaccumulation index for most of the metal concentrations at different depths has been characterized as non polluted. As whereas the study area is historically by historically residential occupation, anthropogenic actions can be considered the main causes of environmental damage to water bodies.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-03-12T17:39:30Z No. of bitstreams: 1 Tese Manuel Moreira.pdf: 26683391 bytes, checksum: 22f4cca548ed444677c5428a580b351d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T17:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Manuel Moreira.pdf: 26683391 bytes, checksum: 22f4cca548ed444677c5428a580b351d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A acumulação dos elementos-traço nos sedimentos desempenha um importante papel na ciclagem destes elementos nos ambientes marinhos, associado a variáveis formas de retenção no reservatório sedimentar, em diferentes escalas temporais. No presente estudo foi avaliado o fracionamento geoquímico de Fe, Mn, As, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb e Zn entre as frações solúveis em HCl, associada à pirita (FeS2) e associada à fração orgânica, como forma de elucidar os processos que determinam a acumulação destes elementos nos sedimentos da plataforma continental do Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) nos últimos 8.000 anos. Foi observado que o fracionamento dos elementos Fe, Mn, As, Cr, Ni, Pb e Zn apresenta uma maior proporção na fração solúvel em HCl nos três testemunhos sedimentares coletados ao longo da plataforma continental. O Cu em todas as estações apresentou uma maior proporção na fração da matéria orgânica. O Cd (plataforma interna) e o Pb (plataforma externa) apresentaram uma fração da matéria orgânica importante. O Mo apresentou uma fração pirítica mais importante. O fracionamento geoquímico demonstrou que as formas nas quais os elementos foram acumulados, indicam fortemente influência da diagênese sedimentar. As concentrações de Fe e de S pirítico não foram fatores limitantes no grau de piritização dos elementos-traço. A associação de elementos-traço, tanto à fração ligada à MO quanto à fração ligada à pirita, contribuiu para determinar a retenção de elementos nos sedimentos. Quanto mais intensos foram os processos de re-oxidação do ciclo do S (indicados pela assinatura isotópica da pirita, δ34S), maior foi o grau de piritização do Pb, ao contrário do encontrado para Fe, Cu e Mo, em áreas específicas da plataforma. A estabilização do nível do mar foi o principal evento paleo-oceanográfico determinando a variação vertical da acumulação nos últimos 8.000 anos cal AP, sendo que a variabilidade dos fluxos dos elementos estudados (em relação ao somatório das frações não-detríticas obtidas na extração sequencial) não tendeu a acompanhar a variabilidade do fracionamento geoquímico. Mesmo sob condições oxidantes da coluna d’água, pode ser encontrado um sinergismo da associação à MO e à pirita, contribuindo para determinar a retenção de elementos como Cd, Co, Cu, Mo e Pb nos sedimentos / The accumulation of trace elements in the sediments plays an important role in the cycling of these elements in marine environments, associated with different forms of retention in the sedimentary reservoir, at different time scales. In the present study, the geochemical fractionation of Fe, Mn, As, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb and Zn was evaluated between the fractions soluble in HCl, associated with pyrite (FeS2) and associated with the organic fraction, To elucidate the processes that determine the accumulation of these elements in sediments of the continental shelf of the Cabo Frio Upwelling System (CFUS) in the last 8,000 years. It was observed that the fractionation of the elements Fe, Mn, As, Cr, Ni, Pb and Zn presents a higher proportion in the soluble fraction in HCl in the three sediment cores collected along the continental shelf. Cu in all seasons presented a higher proportion in the fraction of organic matter. The Cd (inner shelf) and the Pb (outer shelf) presented a fraction of the important organic matter. Mo presented a more important pyritic fraction. Geochemical fractionation has shown that the forms in which the elements are being accumulated are strongly influenced by sedimentary diagenesis. The concentrations of Fe and S pyritic were not limiting factors in the degree of piritization of trace elements. The association of trace elements to the fraction bound to the MO and to the fraction bound to pyrite contributed to determine the retention of elements in the sediments. The more intense the S-cycle re-oxidation processes (indicated by the isotopic signature of pyrite, δ34S), the higher the Pb pyritization degree, as opposed to Fe, Cu and Mo, in specific areas of the shelf. The stabilization of the sea level was the main paleo-oceanographic event determining the vertical variation of the accumulation in the last 8,000 years BP. The variability of the fluxes of the elements studied (in relation to the sum of the non-detrital fractions obtained in the sequential extraction) did not tend to follow the variability of the geochemical fractionation. Even under oxidizing conditions of the water column, a synergism of the association with OM and pyrite can be found, contributing to determine the retention of elements such as Cd, Co, Cu, Mo and Pb in the sediments

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.

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 Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-13T15:18:33Z No. of bitstreams: 1 Mestrado Manuel Moreira.pdf: 7413069 bytes, checksum: 0f15055b235c438ffd4fac6dde85f099 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T15:18:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mestrado Manuel Moreira.pdf: 7413069 bytes, checksum: 0f15055b235c438ffd4fac6dde85f099 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Elementos-tarços são freqüentemente utilizados como indicadores das condições redox e da paleoprodutividade marinha, que podem afetar a distribuição e o fracionamento geoquímico destes elementos. O potencial efeito do ciclo re-oxidativo da pirita sedimentar sobre o grau de piritização destes indicadores (degree of trace metal pyritization – DTMP) não tem sido anteriormente avaliado. Esta avaliação foi realizada em testemunhos sedimentares da plataforma continental sob influência do Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (RJ). A relação do DTMP com a assinatura isotópica do S na pirita (δ34S), que se torna mais leve em resposta ao ciclo re-oxidativo da pirita na área de estudo, sugere que a influência pode ser alta (para Pb, As, Cd e Mn), baixa (para Zn e Cu) ou desprezível (para Cr e Ni), dependendo do elemento considerado. Sedimentos mais antigos e ricos em pirita possibilitaram a identificação de um aparente limiar para o efeito da re-oxidação, após o qual os elementos Pb, As, Cd, Mn e Zn apresentaram maior piritização. Um testemunho em posição intermediária na plataforma apresentou correlações negativas das concentrações reativas de Mn, Cu, Ni e Pb com as concentrações de Fe na pirita, assim como outros dois testemunhos apresentaram em relação a Mn e Pb. Isto sugere um consumo de óxidos de Mn (e metais associados) em reação com a pirita, contribuindo para explicar o alto DTMP apresentado pelo Pb, que discorda das predições termodinâmicas e de cinética de incorporação deste metal pela pirita. As assinaturas isotópicas da pirita na área de estudo (que apresenta condições óxicas), foram semelhantes às de ambientes sedimentares anóxicos e euxínicos reportadas na literatura, sugerindo que o ciclo re-oxidativo pode afetar a susceptibilidade de incorporação e a preservação dos elementos na pirita em uma ampla variedade de condições sedimentares. A abordagem metodológica proposta pode subsidiar a melhor interpretação do processo de piritização e suas aplicações para a indicação de condições paleo-redox e de paleo-produtividade / Potential effects of sedimentary pyrite re-oxidative cycling on the degree of trace metals pyritization (DTMP) were evaluated in four sediment cores from the continental shelf under the influence of a tropical upwelling system (Cabo Frio, Brazil). The DTMP relation with stable isotope signals (δ34S) of chromium reducible sulfur, which became lighter in response to intense pyrite re-oxidative cycling in the study area, suggests high (Pb, As, Cd and Mn), low (Zn and Cu) or negligible (Cr and Ni) re-oxidation influences. Oldest pyrite-richer sediments provide an apparent threshold for intense pyrite re-oxidation, after which most trace elements (Pb, As, Cd, Mn and Zn) presented more accentuated DTMP. A middle shelf core presented negative correlations of reactive Mn, Cu, Ni and Pb with pyrite iron, suggesting Mn oxide (and associated metals) depletion in reaction with pyrite. This contributes to explain the observed high degree of Pb pyritization in disagreement with predictions derived from both thermodynamics and water exchange reaction kinetics. Pyrite δ34S signatures under the oxic bottom water from the study area were similar to those from euxinic sedimentary environments, suggesting that pyrite re-oxidative cycling can affect trace element susceptibility to be incorporated and preserved into pyrite in a wide range of sedimentary conditions