Se han desarrollado métodos basados en análisis por inyección en flujo multijeringa (MSFIA) para determinar automáticamente sulfuro en muestras ambientales y aguas residuales, con detección espectrofotométrica previa transformación química del analito (acoplamiento oxidativo del sulfuro con N-N-dimetil-p-fenilendiamina en presencia de Fe(III) para formar azul de metileno).- Sistema MSFIA con difusión gaseosa para aislar el analito de matrices complejas sin ningún pretratamiento manual de la muestra.- Sistema MSFIA con pre-concentración en fase sólida (optrodo de reflectancia difusa sobre disco de membrana) para determinar niveles traza. - Método MSFIA que combina separación y pre-concentración en línea del sulfuro, para ofrecer elevadas selectividad y sensibilidad.- Sistema MSFIA inteligente totalmente automatizado para determinar sulfuro en un amplio rango de concentraciones, capaz de auto-ajustarse sin ninguna intervención del analista.- Estudio comparativo de metodologías en flujo para determinar sulfuro en matrices acuosas. Se discuten críticamente distintas técnicas y sistemas de detección empleados. / Multisyringe flow injection analysis (MSFIA) systems for automatic determination of sulfide in environmental and wastewater samples have been developed exploiting spectrophotometric detection prior derivatization of the analyte (oxidative coupling of sulfide with N-N-dimethyl-p-phenylenediamine in presence of Fe(III) to form methylene blue).- A MSFIA system was coupled to gas-diffusion separation to achieve the isolation from complex matrices without any pre-treatment batch sample.- An optrode using disk-based solid-phase extraction in a MSFIA set-up is proposed to determine trace levels.- A hyphenated method that combines the separation and pre-concentration is presented reaching high selectivity and sensitivity. - A fully automated smart MSFIA system for sulfide monitoring in a wide concentration range is proposed choosing by itself the best approach to quantify the analyte without the analyst intervention.- A review of flow-based methodologies for sulfide determination in aqueous matrices is presented. The characteristics of automated protocols using several detection systems are discussed.

Tenint en compte, les característiques i la presència d’urani i tori al medi ambient, així com la evolució de les directives que estipulen els nivells màxims de materials radioactius al medi ambient, en aquesta tesis es presenten dues revisions exhaustives i quatre mètodes analítics per a la determinació total e isotòpica de tori i urani, com alternatives a les separacions radioquímiques clàssiques, que es caracteritzen per ser laborioses i de llarga duració. Aquestes metodologies varen ser automatitzades mitjançant l’ús de tècniques d’anàlisis en flux multiconmutades, les quals proporcionen un important estalvi de reactius, amb la conseqüent reducció de cost per anàlisis i de generació de residus permetent una major freqüència d’anàlisis, i una mínima manipulació de les mostres. La espectrofotometria de llarg pas òptic i la espectrometria de masses de plasma acoblat inductivament (ICP-MS) varen ser les tècniques de detecció emprades en els mètodes desenvolupats com alternatives a detectors radiomètrics. / Taking into account the occurrence, the characteristics of uranium and thorium in the environment as well as the evolution of the directives which stipulate the limit values of radioactive materials in water samples, in this thesis two comprehensive reviews and four automated analytical systems for total and isotopic thorium and uranium determination are presented as alternatives to classical radiochemical separations which are laborious and time consuming. These methodologies have been automated exploiting multicommutated flow techniques, which provide minimal sample handling, low reagent consumption and waste generation and a high frequency of analysis. Long path length spectrophotometry and ICP-MS have been implemented in the developed methods as detection techniques instead of radiometric detectors in order to obtain fully automated, low cost and fast thorium and uranium analyzers. All the developed methods proposed in this thesis have been satisfactorily applied to environmental samples and have been validated with reference materials

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-12-18T15:35:02Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Douglas Gonçalves da Silva.pdf: 2348008 bytes, checksum: 01d5eb52cbdd6aa3d019b03a07db5771 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2015-01-14T12:18:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Douglas Gonçalves da Silva.pdf: 2348008 bytes, checksum: 01d5eb52cbdd6aa3d019b03a07db5771 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-14T12:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Douglas Gonçalves da Silva.pdf: 2348008 bytes, checksum: 01d5eb52cbdd6aa3d019b03a07db5771 (MD5) / CNPq / Neste trabalho foram desenvolvidas estratégias analíticas visando a determinação de espécies metálicas em amostras de arroz utilizando procedimento de digestão ácida em micro-ondas e em bloco digestor para o preparo das amostras. Na primeira parte deste trabalho desenvolveu-se um sistema automático para determinação de mercúrio em amostras de arroz empregando injeção em fluxo com multiseringa (MSFIA) e detecção por fluorescência atômica com vapor frio (CV-AFS). Inicialmente, empregou-se o planejamento fatorial completo para avaliação preliminar das variáveis que afetavam o sistema. Em seguida, o planejamento Doehlert foi utilizado com o objetivo de se obter condições ótimas (SnCl2 3% (m/v) em HCl 2%; vazão da amostra 3 mL min-1 e HNO3 8% (v/v)). O LD e LQ foram iguais a 0,48 e 1,61ng g -1, respectivamente. O desvio padrão relativo foi menor que 2% para uma amostra com concentração de mercúrio igual a 3,63 ng g-1. As concentrações de mercúrio encontradas nas amostras de arroz variaram na faixa de 2,15 a 7,25 ng g-1. Na segunda parte deste trabalho foi proposto um procedimento simples, eficiente e reprodutível para a determinação de cádmio em amostras de arroz por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite empregando modificação química permanente com 400 μg de alumínio. Os experimentos foram realizados utilizando-se tubo de grafite com plataforma integrada e aquecimento transversal. Para avaliação da modificação permanente, foram realizados experimentos na ausência e na presença de modificação química convencional com paládio e fosfato de amônio. O programa de temperatura do forno de grafite para a determinação de cádmio foi otimizado para cada tipo de modificador permanente a fim de avaliar a sensibilidade por meio das curvas de pirólise e atomização. A temperatura ótima de pirólise e atomização obtidas foram de 400 e 1800 ºC uma vez que nestas temperaturas os níveis de fundo apresentaram-se baixo, não sendo observada perda de sensibilidade. A massa característica (mo) e o LD do método foram 1,32 pg e 1,8 ng g-1, respectivamente, e a vida útil do tubo de grafite foi de 1080 queimas. O desvio padrão relativo foi igual a 1,67 %, demonstrando uma boa precisão do método. As características analíticas foram comparadas com os métodos recomendados na literatura. No terceiro trabalho avaliou-se a composição mineral de Ca, K, Mg, Na, Zn, Fe, Mn, Sr e Zn em arroz integral, parboilizado e amostras de arroz branco usando ICP OES. O efeito do cozimento no conteúdo mineral também foi investigado. Todos os dados obtidos foram avaliados utilizando as técnicas de análise multivariada PCA e HCA. O procedimento avaliado apresentou uma boa exatidão, evidenciada pela análise de material certificado. Foram alcançados baixos limites de detecção e quantificação e coeficientes de correlação maiores que 0,999. / In this work, strategies analytical were developed aiming determination of metallic species in rice samples using acid digestion procedure in microwave and block digestor for preparation of the samples. In the first part of this work we developed an automated system for determination of mercury in rice samples using flow injection with multiseringa (MSFIA) and detection by cold vapor atomic fluorescence (CVAFS). Initially, we used a full factorial design for preliminary evaluation of the variables affecting the system. Then, the planning Doehlert was used in order to obtain optimal conditions (SnCl2 3% (w / v) in 2% HCl, sample flow 3 mL min-1 and HNO3 8% (v / v)). The LD and LQ were equal to 0.48 and 1.61 ng g -1, respectively. The relative standard deviation was less than 2% for a sample with a mercury concentration of 3.63 ng g-1. The mercury concentrations found in samples of rice in a range from 2.15 to 7.25 ng g-1. In the second part of this work we propose a simple, efficient and reproducible for the determination of cadmium in rice samples by atomic absorption spectrometry with graphite furnace employing permanent chemical modification with 400 mg of aluminum. The experiments were performed using graphite tube with integrated platform and cross warming. For evaluation of permanent modification, experiments were performed in the absence and presence of conventional chemical modification with palladium and ammonium phosphate. The temperature program graphite furnace for the determination of cadmium was optimized for each type of permanent modifier to assess the sensitivity curves by means of pyrolysis and atomization. The optimum temperature pyrolysis and atomization obtained were 400 and 1800 °C temperatu res since these background levels are presented below, with no observed loss of sensitivity. The characteristic mass (mo) and LD method were 1.32 pg and 1.8 ng g-1 respectively and lifetime of the graphite tube was 1080 firings. The relative standard deviation was equal to 1.67%, showing a good accuracy of the method. The analytical characteristics were compared with the methods recommended in the literature. In the third study evaluated the mineral composition of Ca, K, Mg, Na, Zn, Fe, Mn, Sr and Zn in brown rice, parboiled and white rice samples using ICP OES. The effect of cooking on the mineral content was also investigated. All data were evaluated using multivariate analysis PCA and HCA. The procedure evaluated showed good accuracy, as evidenced by the analysis of certified material. Were achieved low limits of detection and quantification and correlation coefficients greater than 0.999.

El creciente número de controles analíticos requeridos en áreas como la sanitaria, el medio ambiente o la alimentación conlleva la necesaria automatización de los procesos analíticos.De acuerdo con ello, en esta tesis se han desarrollado, implementado y puesto a punto nuevos métodos automáticos de análisis robustos y económicos para la determinación de analitos de interés medioambiental, clínico e industrial. La automatización de las metodologías, empleando las técnicas de flujo MSFIA y MPFS, simplifican de forma considerable el procesamiento analítico con un importante ahorro de reactivos y tiempo, y permiten una mayor frecuencia de análisis, con la consecuente reducción del coste por análisis y en la generación de residuos. Los métodos propuestos son selectivos, reproducibles, precisos, robustos y en casi su totalidad son ejecutados sin la intervención del analista. / O crescente número de controlos analíticos requeridos em diversas áreas como o médio ambiente, a indústria sanitária ou a alimentar, conduziu à necessidade de automatização dos processos analíticos.Indo de encontro a estes requisitos, nesta tese desenvolveu-se, implementou-se e colocou-se em prática novos métodos de análise automáticos robustos e económicos para a determinação de analitos com interesse ambiental, clínico e industrial. A automatização das metodologias aplicando as técnicas de fluxo MSFIA e MPFS, simplificam de forma considerável o procedimento analítico com um decréscimo importante de reagentes gastos e tempo de análise, permitindo uma maior frequência de análise, com consequente redução do custo de análise e de geração de resíduos. Os métodos propostos são selectivos, reprodutíveis, precisos e robustos.