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Desenvolvimento de procedimento analítico empregando multicomutação em fluxo para determinação fotométrica de cloreto em amostras de coque de petróleo / Development of analytical procedure employing multicommutation for photometric determination of chloride in petroleum cokePereira, Andréia Cardoso 16 April 2010 (has links)
Neste trabalho foi desenvolvido um procedimento analítico empregando o processo de multicomutação para determinação de íons cloreto com detecção fotométrica para aplicação em amostras de coque de petróleo. O procedimento foi baseado no método espectrofotométrico descrito no Standard Methods, onde a reação entre tiocianato de mercúrio (II) e cloreto leva ao deslocamento dos íons tiocianato e à formação de um complexo de coloração vermelha com o Fe (III), que foi monitorado em 455 nm. Foram construídos dois módulos de análise empregando válvulas solenóide de três vias no primeiro e válvulas de estrangulamento no outro. Com os parâmetros analíticos otimizados para o primeiro módulo, obteve-se uma curva analítica linear para o intervalo de 0,25 a 4,0 mg L-1 de cloreto (R= 0,997), com um limite de detecção de 0,12 mg L-1 (3xbranco/inclinação); RSD de 1,7% (n=15) e uma freqüência de amostragem de 50 det h-1. O segundo módulo de análise foi proposto a fim de eliminar a etapa de acidificação das soluções de referência e amostras. Esta etapa era efetuada off line para liberar as bolhas formadas na reação. A curva analítica obtida para este módulo foi linear para o intervalo de 0,25 a 6,0 mg L-1 de cloreto (R= 0,999), com um limite de detecção de 0,04 mg L-1 (3xbranco/inclinação); RSD de 0,8% (n=15) e uma frequência de amostragem de 50 det h-1. O módulo foi aplicado em amostras de coque de petróleo e também no material de referência certificado. / In this work was developed an analytical procedure employing multicommutation for the photometric determination of chloride in petroleum coke. The procedure was based on the photometric method described on Stand Method, where the reaction between mercury(II) thyocyanate and chloride causes the displacement of the thyocyanate ions, which reacted with iron(III) forming a compound that monitored at 472 nm. Two analysis modules were designed employing three-way and pinch solenoid valves. After the optimizing of the analytical parameters related to analysis module that employed three-way solenoid valves, the analytical curve presented a linear response in the concentration range of 0.25 to 4.0 mg L-1 (R = 0.997). A detection limit of 0.12 mg L-1 chloride, a relative standard deviation of 1.7 % (n = 15) and a sampling frequency of 50 determination per hour were also achieved. The second analysis module was designed to avoid acidification step of sample and reference solutions that was carried out off line to prevent bubbled delivering. The analytical curve presented a linear response within the concentration range of 0.25 up to 6.0 mg L-1 chloride (R=0.999). Detection limit of 0.04 mg L-1, standard deviation of 0.8 % (n=15), and sampling frequency of 50 determination per hours were of achieved. The proposed system was used for the determination of chloride in petroleum coke and also in certified material.
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Desenvolvimento de procedimento analítico empregando multicomutação em fluxo para determinação fotométrica de cloreto em amostras de coque de petróleo / Development of analytical procedure employing multicommutation for photometric determination of chloride in petroleum cokeAndréia Cardoso Pereira 16 April 2010 (has links)
Neste trabalho foi desenvolvido um procedimento analítico empregando o processo de multicomutação para determinação de íons cloreto com detecção fotométrica para aplicação em amostras de coque de petróleo. O procedimento foi baseado no método espectrofotométrico descrito no Standard Methods, onde a reação entre tiocianato de mercúrio (II) e cloreto leva ao deslocamento dos íons tiocianato e à formação de um complexo de coloração vermelha com o Fe (III), que foi monitorado em 455 nm. Foram construídos dois módulos de análise empregando válvulas solenóide de três vias no primeiro e válvulas de estrangulamento no outro. Com os parâmetros analíticos otimizados para o primeiro módulo, obteve-se uma curva analítica linear para o intervalo de 0,25 a 4,0 mg L-1 de cloreto (R= 0,997), com um limite de detecção de 0,12 mg L-1 (3xbranco/inclinação); RSD de 1,7% (n=15) e uma freqüência de amostragem de 50 det h-1. O segundo módulo de análise foi proposto a fim de eliminar a etapa de acidificação das soluções de referência e amostras. Esta etapa era efetuada off line para liberar as bolhas formadas na reação. A curva analítica obtida para este módulo foi linear para o intervalo de 0,25 a 6,0 mg L-1 de cloreto (R= 0,999), com um limite de detecção de 0,04 mg L-1 (3xbranco/inclinação); RSD de 0,8% (n=15) e uma frequência de amostragem de 50 det h-1. O módulo foi aplicado em amostras de coque de petróleo e também no material de referência certificado. / In this work was developed an analytical procedure employing multicommutation for the photometric determination of chloride in petroleum coke. The procedure was based on the photometric method described on Stand Method, where the reaction between mercury(II) thyocyanate and chloride causes the displacement of the thyocyanate ions, which reacted with iron(III) forming a compound that monitored at 472 nm. Two analysis modules were designed employing three-way and pinch solenoid valves. After the optimizing of the analytical parameters related to analysis module that employed three-way solenoid valves, the analytical curve presented a linear response in the concentration range of 0.25 to 4.0 mg L-1 (R = 0.997). A detection limit of 0.12 mg L-1 chloride, a relative standard deviation of 1.7 % (n = 15) and a sampling frequency of 50 determination per hour were also achieved. The second analysis module was designed to avoid acidification step of sample and reference solutions that was carried out off line to prevent bubbled delivering. The analytical curve presented a linear response within the concentration range of 0.25 up to 6.0 mg L-1 chloride (R=0.999). Detection limit of 0.04 mg L-1, standard deviation of 0.8 % (n=15), and sampling frequency of 50 determination per hours were of achieved. The proposed system was used for the determination of chloride in petroleum coke and also in certified material.
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Sistemas de análises em fluxo para a determinação de glicerol em biodiesel e manganês em águas / Flow Injection procedures for glycerol determination in biodiesel and manganese in water samplesSilva, Sidnei Gonçalves da 18 October 2011 (has links)
Sistemas de análises em fluxo com minibombas solenoide foram desenvolvidos para a determinação de glicerol livre e total em biodiesel e manganês em águas. Em um primeiro trabalho, glicerol livre foi determinado por espectrofotometria após oxidação com periodato, levando à formação de formaldeído, que reagiu com acetilacetona, formando o composto 3,5-diacetil-1,4-dihidrolutidina (DDL). O analito foi extraído com água, em substituição à extração utilizando solventes orgânicos. Resposta linear foi observada de 5 a 50 mg L-1, com limite de detecção estimado em 1 mg L-1 (99,7% de confiança), equivalente a 0,0004% em massa de biodiesel, valor 50 vezes menor que o limite estabelecido pelas legislações Brasileira, Norte americana e Europeia. O coeficiente de variação foi inferior a 1,5% (n = 10) e a frequência de amostragem foi estimada em 34 amostras h-1, com consumo de 340 µg de KIO4 e 15 mg de acetilacetona por determinação. A mesma reação foi explorada para detecção fluorimétrica de glicerol livre e total em biodiesel, sendo essa espécie quantificada após reação de saponificação dos mono-, di- e triglicerídeos remanescentes no biodiesel. Para a determinação de glicerol livre, resposta linear foi observada no intervalo de 5 - 70 mg L-1, com limite de detecção estimado em 0,5 mg L-1, equivalente a 0,0002% (m/m) de biodiesel, com coeficiente de variação menor que 1,0 % (n = 20). Na determinação de glicerol total, faixa linear foi observada no intervalo de 25 - 300 mg L-1, com limite de detecção de 1,5 mg L-1 e coeficiente de variação de 1,4% (n = 10). As frequências de amostragem foram de 35 e 30 amostras h-1, para glicerol livre e total, respectivamente, consumindo 190 µg de KIO4 e 13 mg de acetilacetona por determinação. Os resultados obtidos para as análises de biodiesel foram concordantes com os procedimentos de referência. A formação do complexo Mn(III)/EDTA foi explorada para a determinação de manganês em amostras de águas. Mn(II) foi oxidado em linha em um reator contendo dióxido de chumbo imobilizado em um poliéster. Espectrofotometria com longo caminho óptico foi empregada para aumento de sensibilidade, visando atender o limite máximo tolerado deste metal, estabelecido pelas legislações ambientais vigentes. Resposta linear foi observada no intervalo de 25 a 1500 µg L-1, com limite de detecção estimado em 6 µg L-1 (99,7% de confiança). Frequência de amostragem e coeficiente de variação foram estimados em 36 amostras h-1 e 2,6 % (n = 10), respectivamente, consumindo 500¨µg de EDTA por determinação. A quantidade de chumbo no resíduo corresponde a 250 µg por determinação e, com o reator empregado, é possível realizar até 1600 determinações. Interferências causadas por matéria orgânica nas amostras foram observadas e carvão ativo foi usado para remoção destes interferentes. Os resultados obtidos pelo procedimento proposto e por GF AAS foram concordantes (99,7 % de confiança). / Flow injection procedures based on solenoid micro pump were developed for free and total glycerol determination in biodiesel samples and manganese in fresh water. In a first work, free glycerol was determined by spectrophotometry, after glycerol oxidation by periodate, yielding formaldehyde, followed by formation of the colored product 3,5-diacetil-1,4-dihidrolutidine (DDL) upon reaction with acetylacetone. The analyte was extracted with water in replacement of organic solvents. A linear response was observed from 5 to 50 mg L-1, and detection limit was estimated as 1 mg L-1 (99.7% confidence level) equivalent to 0.0004% (w/w), 50 times lower than the threshold value established by Brazilian, European and American regulations. The coefficient of variation was lower than 1.5% (n=10) and sampling rate was estimated at 34 samples h-1, consuming 340 µg of KIO4 and 15 mg of acetylacetone per determination. The same reaction was exploited for fluorimetric detection of free and total glycerol in biodiesel, and glycerol total was quantified after saponification of mono-, di- and triglycerides remaining in biodiesel. To free glycerol determination a linear response was observed from 5 to 70 mg L-1, with a detection limit of 0.5 mg L-1, which corresponds to 0.0002% (w/w) in biodiesel, and coefficient of variation was lower than 1.0% (n=10). To total glycerol determination, a linear response was observed from 25 to 300 mg L-1, with a detection limit of 1.5 mg L-1, and coefficient of variation of 1.4% (n=10). The sampling rate was estimated at 35 and 30 samples h-1, to free and total glycerol, respectively. The results obtained to biodiesel samples agreed at the 95% confidence level with reference procedures. The formation of the Mn(III)/EDTA complex was exploited for manganese determination in water. Mn(II) was oxidized in a reactor containing lead dioxide immobilized on polyester. Long pathlength spectrometry was exploited to increase sensitivity, aiming to reach the threshold limit established by environmental legislation. A linear response was observed from 25 to 1500 µg L-1, with a detection limit of 6 µg L-1(99.7% confidence level). Sample throughput and coefficient of variation were 36 samples h-1 and 2.6% (n=10), respectively, consuming 500 µg of EDTA. The amount of lead in the residue corresponds to 250 µg per determination, and it is possible to perform up to 1600 measurements. Interferences by organic matter were observed and active charcoal was employed to remove the interfering species. Results were in agreement with those attained by GF AAS at the 95% confidence level.
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Fracionamento de fósforo em plantas empregando diferentes procedimentos de preparo de amostras e sistemas de análise em fluxo monossegmentado / Phosphorus fractionation in plant materials exploiting procedures for sample preparation and monosegmented flow analysisMaruchi, Andréa Keller 21 October 2005 (has links)
Neste trabalho, foram avaliados diferentes procedimentos para tratamento de amostra de material vegetal, visando o fracionamento de fósforo (determinação das frações orgânica e inorgânica, solúvel e insolúvel). Os procedimentos avaliados visavam a conversão das diferentes frações em ortofosfato, minimizando tempo, consumo de reagentes e geração de resíduos. Foi desenvolvido um sistema de análises em fluxo monossegmentado empregando comutadores discretos (válvulas solenóides) para controlar a inserção das bolhas de ar e das alíquotas de amostras e reagentes. Para a determinação de fosfato, foi empregada a reação de formação do azul de molibdênio, empregando molibdato de amônio e ácido ascórbico como reagentes. Resposta linear foi obtida entre 0,50 e 25,0 mg L-1 P, descrita pela equação A = 0,0402 + 0,0377C (mg L-1 P), r = 0,999 para soluções preparadas em água. A sensibilidade diminuiu 8 % e 22 % quando se trabalhou com solução de referência em 0,35 mol L-1 e 0,70 mol L-1 HNO3, respectivamente. Limite de detecção de 0,024 mg L-1 P (99,7% de confiança), coeficiente de variação de 3,5% (n = 10) e freqüência de amostragem de 38 medidas/hora foram estimados. O consumo de reagentes foi de 5,0 mg de ácido ascórbico e 0,60 mg de molibdato de amônio por determinação. O sistema de análises em fluxo monossegmentado mostrou-se pouco susceptível a efeitos de matriz e perturbações por efeito Schlieren causadas por variações de acidez das amostras de planta. O sistema foi aplicado ao fracionamento de fósforo em uma planta que é utilizada como adubo verde (Crotalaria Juncea). Foram avaliados procedimentos para extração de fósforo, como o emprego de agitação mecânica empregando água ou ácido nítrico diluído como extrator (extração de fósforo solúvel), fotodegradação do fósforo orgânico solúvel em meio ácido com persulfato de amônio e digestão ácida assistida por microondas (determinação de fósforo total e de fósforo orgânico solúvel). Para determinação de fósforo total, foram avaliados procedimentos empregando diferentes massas de material vegetal, diferentes concentrações de HNO3 e adição de H2O2 como oxidante auxiliar. Bons resultados foram obtidos empregando 100 mg de material vegetal e 500 µL HNO3 concentrado, sendo desnecessária a adição de H2O2. O programa de aquecimento, com duração total de 29 min foi constituído pelas seguintes etapas: 1-rampa (5 min)/patamar (1 min): 140 ºC; 2-rampa (4 min)/patamar (5 min): 180 ºC; 3-rampa (4 min)/patamar (10 min): 220 ºC. Na determinação de fósforo inorgânico solúvel, a mesma eficiência de extração foi obtida empregando 0,20 mol L-1 HClO4, 0,05 mol L-1 HNO3 ou água como extrator em 10 minutos de agitação. Para a determinação do fósforo orgânico solúvel, foram avaliados diferentes massas de persulfato de amônio e diferentes tempos de irradiação. Obteve-se boa eficiência empregando 0,1 g de persulfato de amônio, em meio ácido com um tempo de irradiação de 30 min. Digestão ácida assistida por microondas também foi empregada para a determinação de fósforo orgânico solúvel; o programa de aquecimento empregado foi o mesmo para a determinação de fósforo total. Bons resultados foram obtidos empregando 5,5 mL do extrato solúvel e 500 µL HNO3 concentrado. Os resultados para as diferentes frações foram concordantes com os obtidos por ICP-OES a nível de confiança de 95%. / In this work, different sample treatment procedures were evaluated for fractionation of phosphorous in plant material (determination of organic and inorganic, soluble and insoluble fractions). The evaluated procedures aimed the conversion of different fractions in ortophosphate, minimizing time, reagent amounts and waste generation. It was developed a monosegmented flow system using discrete commutators (solenoid valves) to control the insertion of air bubbles, samples and reagents. For the determination of phosphate, it was used the reaction of molibdenium blue formation, using ammonium molibdate and ascorbic acid as reagents. Linear response was observed within 0.50 and 25.0 mg L-1 P, described by the equation A = 0.0402 + 0.0377C (mg L-1 P), r = 0.999 for solutions prepared in water. The sensitivity decreased about 8 and 22 % for reference solutions in 0.35 mol L-1 and 0.70 mol L-1 HNO3, respectively. Detection limit of 0.024 mg L-1 P (99.7% confidence level), coefficient of variation of 3.5% (n = 10) and sampling rate of 38 measurements per hour were estimated. The reagent consumption was 5.0 mg ascorbic acid and 0.60 mg ammonium molibdate per determination. The flow system was less prone to matrix effects and perturbations by Schlieren effect, both caused by variations of acidity in the samples. The system was applied to fractionation of phosphorous in a plant used as green manure (Crotalaria juncea). Several procedures for phosphorous extraction were evaluated, such as mechanic agitation using water or diluted nitric acid as extractor (extraction of soluble phosphorous), photodegradation of organic soluble phosphorous in acid medium and acid digestion assisted by microwaves (determination of total phosphorous and organic phosphorous). For determination of total phosphorous, procedures using different mass of plant material, different concentrations of HNO3 concentrated and addiction of H2O2 as auxiliary oxidant were evaluated. Good results were obtained using 100 mg of plant material and 500 µL HNO3, not being necessary the addiction of H<SUB<2O2. The heating program, with 29 min duration was constituted by the steps: 1-ramp (5 min)/hold (1 min): 140 ºC; 2-ramp (4 min)/hold (5 min): 180 ºC; 3-ramp (4 min)/hold (10 min): 220 ºC. In inorganic soluble phosphorous determination, the same extraction efficiency was obtained using 0.20 mol L-1 HClO4, 0.05 mol L-1 HNO3 or water as extractor in 10 minutes of agitation. For the determination of organic soluble phosphorous, different amounts of ammonium persulphate and different irradiation times were evaluated. It was obtained a good efficiency using 0.1 g of ammonium persulphate in acid medium with an irradiation time of 20 min. Acid digestion assisted by microwaves was also used for determination of organic soluble phosphorous; the heating program was the same applied for total phosphorous determination. Good results were attained using 5.5 mL of soluble extract and 500 µL HNO3 concentrated. The results for the different fractions agreed with the obtained by ICP-OES at the 95% confidence level.
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Desenvolvimento de procedimento analítico automático para determinação espectrofotométrica de microcistinas em águas empregando o processo de multicomutação em fluxo / Development of the automated analytical procedure for spectrophotometric determination of microcystins in waters employing the multicommutation process in flowVieira, Gláucia Pessin 18 August 2009 (has links)
Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de procedimento analítico automático para determinação espectrofotométrica de microcistinas em águas empregando o processo de multicomutação em fluxo. O módulo de análise para implementar o procedimento analítico empregou um bomba de seringa para propulsão de fluído e válvulas solenóide para controlar a amostragem. A bomba de seringa foi construída no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, onde foi empregado um motor de passo para fazer o deslocamento do êmbolo da seringa. Como detectores foram empregados, um fotômetro da Oriel Instrument e um fotômetro desenvolvido no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, baseado em um fotodiodo da BURR-BRAWN e projetado para este procedimento. Uma cela de fluxo com caminho óptico de 40 mm e volume interno de 32 \'mü\'L, foi construída sob medida para permitir fácil acoplamento da fonte de radiação (LED) e dos fotodetectores, formando uma unidade compacta. O controle do sistema de fluxo, incluindo o motor de passo, foi executado por um microcomputador usando um software escrito em linguagem Quick Basic 4.5. Os sinais gerados pelos fotômetros em diferença de potencial eram convertidos para digital por um multímetro e enviados para o computador através da interface serial 232. O sistema proposto foi empregado para determinação de microcistinas em águas de rios e lagoas. A exatidão foi averiguada comparando com os dados obtidos empregando um equipamento ELISA. A faixa de concentração situada entre (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1) de microcistina indica que o sistema proposto pode ser usado em serviços de tratamento de águas onde o requerimento da ANVISA (Portaria n°518, 2004) deve ser alcançado / In this work, it was proposed the development of an automated analytical procedure based on multicommutation for the photometric determination of microcystins water. The flow module to implement the analytical procedure employed a syringe pump for solution propelling and solenoid valves for sampling control. The syringe pump was constructed in the laboratory CENA/USP, employed a step-motor to carry out the displacement of the syringe piston. As photodetectors was employed an Oriel Instrument photometer and a photometer developed in the laboratory CENA/USP based on a BURR-BRAWN photodiode and designed to be used in this procedure. A flow cell with optical pathlength of 40 mm and inner volume of 32 \'mü\'L was tailored to allow easily coupling of radiation source (LED) and photodetector, forming a compact unit. The control of the flow system, including the step-motor was performed by a microcomputer using a software wrote in Quick BASIC 4.5. The signals generated by the photometers in difference of potential were converted to digital by a digital multimeter and sent to the microcomputer through the serial interface 232. The proposed system was employed for the photometric determination of microcystins in water. Accuracy was assessed comparing the results with those obtained using a ELISA instrument. The concentration response (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1 microcystins) and limit of detection lower than 0.01 \'mü\'gL-1 microcystins, indicated that the proposed system can be used in plants of water treatment where the ANVISA requirement must be maintained
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Desenvolvimento de procedimento analítico em fluxo com multicomutação para a determinação espectofotométrica de ácido úrico em urina / Development of a multicommuted flow-based analytical procedure for the spectrophotometric determination of uric acid in urineRocha, Diogo Librandi da 04 September 2009 (has links)
A mecanização de procedimentos analíticos em análises clínicas traz vantagens tais como minimização de erros sistemáticos e do tempo das análises. Sistemas de análises em fluxo com multicomutação apresentam grandes potencialidades nesse sentido, atendendo às necessidades da mecanização de procedimentos analíticos de maneira versátil e robusta. Estes sistemas permitem minimizar o consumo de reagentes e a geração de resíduos, devido ao gerenciamento preciso de pequenos volumes de soluções por dispositivos controlados eletronicamente, tais como microbombas solenoide. O fluxo pulsado proporcionado pelas microbombas e a estratégia da amostragem binária melhoram a mistura entre amostra e reagentes. O ácido úrico é o principal produto final do metabolismo de purinas. A determinação deste analito em amostras de urina apresenta importância clínica, uma vez que sua concentração pode auxiliar no diagnóstico de disfunções no organismo humano, como a gota e o mau funcionamento dos rins. Um procedimento analítico empregando sistema de análises em fluxo com microbombas solenoide foi desenvolvido para a determinação de ácido úrico em amostras de urina. Os íons Cu(II) são reduzidos pelo ácido úrico a íons Cu(I), que podem ser quantificados por espectrofotometria na presença do ácido 4,4\'-dicarboxi-2,2\'- biquinolínico (BQA). Resposta linear foi observada entre 10 e 100 µmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica representada pela equação A=(0,0063±0,0002)CAU + (0,0285±0,0040), r = 0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em µmol L-1. O limite de detecção foi estimado em 3,0 µmol L-1 (99,7% de nível de confiança; n = 20). O coeficiente de variação foi estimado em 1,2% com 20 medidas de uma solução de ácido úrico 75 µmol L-1 e a frequência de amostragem foi de 150 h-1. As principais espécies concomitantes presentes na urina não interferem na determinação de ácido úrico em concentrações até 5 vezes maiores que as usualmente encontradas. Recuperações entre 91 e 112% foram estimadas e os resultados das análises de 4 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático para a determinação de ácido úrico (95% de nível de confiança). O alto grau de diluição da amostra necessário (100 vezes) minimiza o volume de amostra utilizado e os efeitos de matriz. Uma simples reconfiguração do sistema e a reotimização das frações volumétricas permitiram que a amostra fosse diluída em linha por reamostragem na zona dispersa. Resposta linear foi observada até 5,0 mmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica obtida representada pela equação A=(0,105±0,001) CAU + (0,023±0,003), r=0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em mmol L-1. O coeficiente de variação, o limite de detecção e a frequência de amostragem foram estimados em 1,0%, 0,2 mmol L-1 e 95 h-1, respectivamente. Os resultados da análise de 3 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático, com nível de confiança de 95% / Mechanization of analytical procedures in clinical analysis brings advantages such as minimization of systematic errors and analysis time. Multicommuted flow systems attain the requirements to mechanization of analytical procedures in a versatile and robust way, minimizing reagent consumption and waste generation, due to the low solution volumes handled by electronically controlled devices, such as solenoid micro-pumps. The pulsed flow characteristic of the micro-pumps and the binary sampling approach improve sample and reagent mixing. Uric acid is the main end product of purine metabolism and its determination in urine shows clinical importance, because its concentration can be related to human organism dysfunctions, such as gout and renal disorders. An analytical procedure employing a flow system with solenoid micro-pumps was developed, aiming the determination of uric acid in urine samples. Cu(II) ions are reduced by uric acid to Cu(I) ions that can be quantified by spectrophotometry in the presence of 2,2´-biquinoline 4,4´-dicarboxylic acid (BCA). Linear analytical response was observed between 10 and 100 µmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.0063±0.0002) CUA + (0.0285±0.0040), r = 0.999, in which CUA is the uric acid concentration in µmol L-1. The detection limit was estimated as 3.0 µmol L-1 (99.7% confidence level; n = 20). The coefficient of variation was estimated in 1.2% with 20 replicates of a 75 µmol L-1 uric acid solution and sampling rate of 150 h-1 was achieved. The main concomitant species does not interfere in uric acid determination in concentrations up to 5-fold higher than that usually found in urine samples. Recoveries from 91 to 112% were estimated and the results for 4 urine samples agreed with those obtained by the commercially available enzymatic kit for determination of uric acid (95% confidence level). The 100-fold sample dilution minimizes sample consumption and matrix effects. A simple system reconfiguration and a re-optimization of volumetric fractions attained on-line sample dilution by zone sampling. Linear response was observed up to 5.0 mmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.105±0.001) CUA\' + (0.023±0.003), r = 0.999, in which CUA\' is the uric acid concentration in mmol L-1. The coefficient of variation, detection limit and sampling frequency were estimated as 1.0%, 0.2 mmol L-1 and 95 h-1, respectively. The results of the analysis of 3 urine samples also agreed with those obtained with the enzymatic procedure at the 95% confidence level
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Desenvolvimento de procedimento analítico automático para determinação espectrofotométrica de microcistinas em águas empregando o processo de multicomutação em fluxo / Development of the automated analytical procedure for spectrophotometric determination of microcystins in waters employing the multicommutation process in flowGláucia Pessin Vieira 18 August 2009 (has links)
Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de procedimento analítico automático para determinação espectrofotométrica de microcistinas em águas empregando o processo de multicomutação em fluxo. O módulo de análise para implementar o procedimento analítico empregou um bomba de seringa para propulsão de fluído e válvulas solenóide para controlar a amostragem. A bomba de seringa foi construída no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, onde foi empregado um motor de passo para fazer o deslocamento do êmbolo da seringa. Como detectores foram empregados, um fotômetro da Oriel Instrument e um fotômetro desenvolvido no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, baseado em um fotodiodo da BURR-BRAWN e projetado para este procedimento. Uma cela de fluxo com caminho óptico de 40 mm e volume interno de 32 \'mü\'L, foi construída sob medida para permitir fácil acoplamento da fonte de radiação (LED) e dos fotodetectores, formando uma unidade compacta. O controle do sistema de fluxo, incluindo o motor de passo, foi executado por um microcomputador usando um software escrito em linguagem Quick Basic 4.5. Os sinais gerados pelos fotômetros em diferença de potencial eram convertidos para digital por um multímetro e enviados para o computador através da interface serial 232. O sistema proposto foi empregado para determinação de microcistinas em águas de rios e lagoas. A exatidão foi averiguada comparando com os dados obtidos empregando um equipamento ELISA. A faixa de concentração situada entre (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1) de microcistina indica que o sistema proposto pode ser usado em serviços de tratamento de águas onde o requerimento da ANVISA (Portaria n°518, 2004) deve ser alcançado / In this work, it was proposed the development of an automated analytical procedure based on multicommutation for the photometric determination of microcystins water. The flow module to implement the analytical procedure employed a syringe pump for solution propelling and solenoid valves for sampling control. The syringe pump was constructed in the laboratory CENA/USP, employed a step-motor to carry out the displacement of the syringe piston. As photodetectors was employed an Oriel Instrument photometer and a photometer developed in the laboratory CENA/USP based on a BURR-BRAWN photodiode and designed to be used in this procedure. A flow cell with optical pathlength of 40 mm and inner volume of 32 \'mü\'L was tailored to allow easily coupling of radiation source (LED) and photodetector, forming a compact unit. The control of the flow system, including the step-motor was performed by a microcomputer using a software wrote in Quick BASIC 4.5. The signals generated by the photometers in difference of potential were converted to digital by a digital multimeter and sent to the microcomputer through the serial interface 232. The proposed system was employed for the photometric determination of microcystins in water. Accuracy was assessed comparing the results with those obtained using a ELISA instrument. The concentration response (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1 microcystins) and limit of detection lower than 0.01 \'mü\'gL-1 microcystins, indicated that the proposed system can be used in plants of water treatment where the ANVISA requirement must be maintained
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Sistemas de análises em fluxo para a determinação de glicerol em biodiesel e manganês em águas / Flow Injection procedures for glycerol determination in biodiesel and manganese in water samplesSidnei Gonçalves da Silva 18 October 2011 (has links)
Sistemas de análises em fluxo com minibombas solenoide foram desenvolvidos para a determinação de glicerol livre e total em biodiesel e manganês em águas. Em um primeiro trabalho, glicerol livre foi determinado por espectrofotometria após oxidação com periodato, levando à formação de formaldeído, que reagiu com acetilacetona, formando o composto 3,5-diacetil-1,4-dihidrolutidina (DDL). O analito foi extraído com água, em substituição à extração utilizando solventes orgânicos. Resposta linear foi observada de 5 a 50 mg L-1, com limite de detecção estimado em 1 mg L-1 (99,7% de confiança), equivalente a 0,0004% em massa de biodiesel, valor 50 vezes menor que o limite estabelecido pelas legislações Brasileira, Norte americana e Europeia. O coeficiente de variação foi inferior a 1,5% (n = 10) e a frequência de amostragem foi estimada em 34 amostras h-1, com consumo de 340 µg de KIO4 e 15 mg de acetilacetona por determinação. A mesma reação foi explorada para detecção fluorimétrica de glicerol livre e total em biodiesel, sendo essa espécie quantificada após reação de saponificação dos mono-, di- e triglicerídeos remanescentes no biodiesel. Para a determinação de glicerol livre, resposta linear foi observada no intervalo de 5 - 70 mg L-1, com limite de detecção estimado em 0,5 mg L-1, equivalente a 0,0002% (m/m) de biodiesel, com coeficiente de variação menor que 1,0 % (n = 20). Na determinação de glicerol total, faixa linear foi observada no intervalo de 25 - 300 mg L-1, com limite de detecção de 1,5 mg L-1 e coeficiente de variação de 1,4% (n = 10). As frequências de amostragem foram de 35 e 30 amostras h-1, para glicerol livre e total, respectivamente, consumindo 190 µg de KIO4 e 13 mg de acetilacetona por determinação. Os resultados obtidos para as análises de biodiesel foram concordantes com os procedimentos de referência. A formação do complexo Mn(III)/EDTA foi explorada para a determinação de manganês em amostras de águas. Mn(II) foi oxidado em linha em um reator contendo dióxido de chumbo imobilizado em um poliéster. Espectrofotometria com longo caminho óptico foi empregada para aumento de sensibilidade, visando atender o limite máximo tolerado deste metal, estabelecido pelas legislações ambientais vigentes. Resposta linear foi observada no intervalo de 25 a 1500 µg L-1, com limite de detecção estimado em 6 µg L-1 (99,7% de confiança). Frequência de amostragem e coeficiente de variação foram estimados em 36 amostras h-1 e 2,6 % (n = 10), respectivamente, consumindo 500¨µg de EDTA por determinação. A quantidade de chumbo no resíduo corresponde a 250 µg por determinação e, com o reator empregado, é possível realizar até 1600 determinações. Interferências causadas por matéria orgânica nas amostras foram observadas e carvão ativo foi usado para remoção destes interferentes. Os resultados obtidos pelo procedimento proposto e por GF AAS foram concordantes (99,7 % de confiança). / Flow injection procedures based on solenoid micro pump were developed for free and total glycerol determination in biodiesel samples and manganese in fresh water. In a first work, free glycerol was determined by spectrophotometry, after glycerol oxidation by periodate, yielding formaldehyde, followed by formation of the colored product 3,5-diacetil-1,4-dihidrolutidine (DDL) upon reaction with acetylacetone. The analyte was extracted with water in replacement of organic solvents. A linear response was observed from 5 to 50 mg L-1, and detection limit was estimated as 1 mg L-1 (99.7% confidence level) equivalent to 0.0004% (w/w), 50 times lower than the threshold value established by Brazilian, European and American regulations. The coefficient of variation was lower than 1.5% (n=10) and sampling rate was estimated at 34 samples h-1, consuming 340 µg of KIO4 and 15 mg of acetylacetone per determination. The same reaction was exploited for fluorimetric detection of free and total glycerol in biodiesel, and glycerol total was quantified after saponification of mono-, di- and triglycerides remaining in biodiesel. To free glycerol determination a linear response was observed from 5 to 70 mg L-1, with a detection limit of 0.5 mg L-1, which corresponds to 0.0002% (w/w) in biodiesel, and coefficient of variation was lower than 1.0% (n=10). To total glycerol determination, a linear response was observed from 25 to 300 mg L-1, with a detection limit of 1.5 mg L-1, and coefficient of variation of 1.4% (n=10). The sampling rate was estimated at 35 and 30 samples h-1, to free and total glycerol, respectively. The results obtained to biodiesel samples agreed at the 95% confidence level with reference procedures. The formation of the Mn(III)/EDTA complex was exploited for manganese determination in water. Mn(II) was oxidized in a reactor containing lead dioxide immobilized on polyester. Long pathlength spectrometry was exploited to increase sensitivity, aiming to reach the threshold limit established by environmental legislation. A linear response was observed from 25 to 1500 µg L-1, with a detection limit of 6 µg L-1(99.7% confidence level). Sample throughput and coefficient of variation were 36 samples h-1 and 2.6% (n=10), respectively, consuming 500 µg of EDTA. The amount of lead in the residue corresponds to 250 µg per determination, and it is possible to perform up to 1600 measurements. Interferences by organic matter were observed and active charcoal was employed to remove the interfering species. Results were in agreement with those attained by GF AAS at the 95% confidence level.
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Desenvolvimento de procedimento analítico em fluxo com multicomutação para a determinação espectofotométrica de ácido úrico em urina / Development of a multicommuted flow-based analytical procedure for the spectrophotometric determination of uric acid in urineDiogo Librandi da Rocha 04 September 2009 (has links)
A mecanização de procedimentos analíticos em análises clínicas traz vantagens tais como minimização de erros sistemáticos e do tempo das análises. Sistemas de análises em fluxo com multicomutação apresentam grandes potencialidades nesse sentido, atendendo às necessidades da mecanização de procedimentos analíticos de maneira versátil e robusta. Estes sistemas permitem minimizar o consumo de reagentes e a geração de resíduos, devido ao gerenciamento preciso de pequenos volumes de soluções por dispositivos controlados eletronicamente, tais como microbombas solenoide. O fluxo pulsado proporcionado pelas microbombas e a estratégia da amostragem binária melhoram a mistura entre amostra e reagentes. O ácido úrico é o principal produto final do metabolismo de purinas. A determinação deste analito em amostras de urina apresenta importância clínica, uma vez que sua concentração pode auxiliar no diagnóstico de disfunções no organismo humano, como a gota e o mau funcionamento dos rins. Um procedimento analítico empregando sistema de análises em fluxo com microbombas solenoide foi desenvolvido para a determinação de ácido úrico em amostras de urina. Os íons Cu(II) são reduzidos pelo ácido úrico a íons Cu(I), que podem ser quantificados por espectrofotometria na presença do ácido 4,4\'-dicarboxi-2,2\'- biquinolínico (BQA). Resposta linear foi observada entre 10 e 100 µmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica representada pela equação A=(0,0063±0,0002)CAU + (0,0285±0,0040), r = 0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em µmol L-1. O limite de detecção foi estimado em 3,0 µmol L-1 (99,7% de nível de confiança; n = 20). O coeficiente de variação foi estimado em 1,2% com 20 medidas de uma solução de ácido úrico 75 µmol L-1 e a frequência de amostragem foi de 150 h-1. As principais espécies concomitantes presentes na urina não interferem na determinação de ácido úrico em concentrações até 5 vezes maiores que as usualmente encontradas. Recuperações entre 91 e 112% foram estimadas e os resultados das análises de 4 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático para a determinação de ácido úrico (95% de nível de confiança). O alto grau de diluição da amostra necessário (100 vezes) minimiza o volume de amostra utilizado e os efeitos de matriz. Uma simples reconfiguração do sistema e a reotimização das frações volumétricas permitiram que a amostra fosse diluída em linha por reamostragem na zona dispersa. Resposta linear foi observada até 5,0 mmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica obtida representada pela equação A=(0,105±0,001) CAU + (0,023±0,003), r=0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em mmol L-1. O coeficiente de variação, o limite de detecção e a frequência de amostragem foram estimados em 1,0%, 0,2 mmol L-1 e 95 h-1, respectivamente. Os resultados da análise de 3 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático, com nível de confiança de 95% / Mechanization of analytical procedures in clinical analysis brings advantages such as minimization of systematic errors and analysis time. Multicommuted flow systems attain the requirements to mechanization of analytical procedures in a versatile and robust way, minimizing reagent consumption and waste generation, due to the low solution volumes handled by electronically controlled devices, such as solenoid micro-pumps. The pulsed flow characteristic of the micro-pumps and the binary sampling approach improve sample and reagent mixing. Uric acid is the main end product of purine metabolism and its determination in urine shows clinical importance, because its concentration can be related to human organism dysfunctions, such as gout and renal disorders. An analytical procedure employing a flow system with solenoid micro-pumps was developed, aiming the determination of uric acid in urine samples. Cu(II) ions are reduced by uric acid to Cu(I) ions that can be quantified by spectrophotometry in the presence of 2,2´-biquinoline 4,4´-dicarboxylic acid (BCA). Linear analytical response was observed between 10 and 100 µmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.0063±0.0002) CUA + (0.0285±0.0040), r = 0.999, in which CUA is the uric acid concentration in µmol L-1. The detection limit was estimated as 3.0 µmol L-1 (99.7% confidence level; n = 20). The coefficient of variation was estimated in 1.2% with 20 replicates of a 75 µmol L-1 uric acid solution and sampling rate of 150 h-1 was achieved. The main concomitant species does not interfere in uric acid determination in concentrations up to 5-fold higher than that usually found in urine samples. Recoveries from 91 to 112% were estimated and the results for 4 urine samples agreed with those obtained by the commercially available enzymatic kit for determination of uric acid (95% confidence level). The 100-fold sample dilution minimizes sample consumption and matrix effects. A simple system reconfiguration and a re-optimization of volumetric fractions attained on-line sample dilution by zone sampling. Linear response was observed up to 5.0 mmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.105±0.001) CUA\' + (0.023±0.003), r = 0.999, in which CUA\' is the uric acid concentration in mmol L-1. The coefficient of variation, detection limit and sampling frequency were estimated as 1.0%, 0.2 mmol L-1 and 95 h-1, respectively. The results of the analysis of 3 urine samples also agreed with those obtained with the enzymatic procedure at the 95% confidence level
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Fracionamento de fósforo em plantas empregando diferentes procedimentos de preparo de amostras e sistemas de análise em fluxo monossegmentado / Phosphorus fractionation in plant materials exploiting procedures for sample preparation and monosegmented flow analysisAndréa Keller Maruchi 21 October 2005 (has links)
Neste trabalho, foram avaliados diferentes procedimentos para tratamento de amostra de material vegetal, visando o fracionamento de fósforo (determinação das frações orgânica e inorgânica, solúvel e insolúvel). Os procedimentos avaliados visavam a conversão das diferentes frações em ortofosfato, minimizando tempo, consumo de reagentes e geração de resíduos. Foi desenvolvido um sistema de análises em fluxo monossegmentado empregando comutadores discretos (válvulas solenóides) para controlar a inserção das bolhas de ar e das alíquotas de amostras e reagentes. Para a determinação de fosfato, foi empregada a reação de formação do azul de molibdênio, empregando molibdato de amônio e ácido ascórbico como reagentes. Resposta linear foi obtida entre 0,50 e 25,0 mg L-1 P, descrita pela equação A = 0,0402 + 0,0377C (mg L-1 P), r = 0,999 para soluções preparadas em água. A sensibilidade diminuiu 8 % e 22 % quando se trabalhou com solução de referência em 0,35 mol L-1 e 0,70 mol L-1 HNO3, respectivamente. Limite de detecção de 0,024 mg L-1 P (99,7% de confiança), coeficiente de variação de 3,5% (n = 10) e freqüência de amostragem de 38 medidas/hora foram estimados. O consumo de reagentes foi de 5,0 mg de ácido ascórbico e 0,60 mg de molibdato de amônio por determinação. O sistema de análises em fluxo monossegmentado mostrou-se pouco susceptível a efeitos de matriz e perturbações por efeito Schlieren causadas por variações de acidez das amostras de planta. O sistema foi aplicado ao fracionamento de fósforo em uma planta que é utilizada como adubo verde (Crotalaria Juncea). Foram avaliados procedimentos para extração de fósforo, como o emprego de agitação mecânica empregando água ou ácido nítrico diluído como extrator (extração de fósforo solúvel), fotodegradação do fósforo orgânico solúvel em meio ácido com persulfato de amônio e digestão ácida assistida por microondas (determinação de fósforo total e de fósforo orgânico solúvel). Para determinação de fósforo total, foram avaliados procedimentos empregando diferentes massas de material vegetal, diferentes concentrações de HNO3 e adição de H2O2 como oxidante auxiliar. Bons resultados foram obtidos empregando 100 mg de material vegetal e 500 µL HNO3 concentrado, sendo desnecessária a adição de H2O2. O programa de aquecimento, com duração total de 29 min foi constituído pelas seguintes etapas: 1-rampa (5 min)/patamar (1 min): 140 ºC; 2-rampa (4 min)/patamar (5 min): 180 ºC; 3-rampa (4 min)/patamar (10 min): 220 ºC. Na determinação de fósforo inorgânico solúvel, a mesma eficiência de extração foi obtida empregando 0,20 mol L-1 HClO4, 0,05 mol L-1 HNO3 ou água como extrator em 10 minutos de agitação. Para a determinação do fósforo orgânico solúvel, foram avaliados diferentes massas de persulfato de amônio e diferentes tempos de irradiação. Obteve-se boa eficiência empregando 0,1 g de persulfato de amônio, em meio ácido com um tempo de irradiação de 30 min. Digestão ácida assistida por microondas também foi empregada para a determinação de fósforo orgânico solúvel; o programa de aquecimento empregado foi o mesmo para a determinação de fósforo total. Bons resultados foram obtidos empregando 5,5 mL do extrato solúvel e 500 µL HNO3 concentrado. Os resultados para as diferentes frações foram concordantes com os obtidos por ICP-OES a nível de confiança de 95%. / In this work, different sample treatment procedures were evaluated for fractionation of phosphorous in plant material (determination of organic and inorganic, soluble and insoluble fractions). The evaluated procedures aimed the conversion of different fractions in ortophosphate, minimizing time, reagent amounts and waste generation. It was developed a monosegmented flow system using discrete commutators (solenoid valves) to control the insertion of air bubbles, samples and reagents. For the determination of phosphate, it was used the reaction of molibdenium blue formation, using ammonium molibdate and ascorbic acid as reagents. Linear response was observed within 0.50 and 25.0 mg L-1 P, described by the equation A = 0.0402 + 0.0377C (mg L-1 P), r = 0.999 for solutions prepared in water. The sensitivity decreased about 8 and 22 % for reference solutions in 0.35 mol L-1 and 0.70 mol L-1 HNO3, respectively. Detection limit of 0.024 mg L-1 P (99.7% confidence level), coefficient of variation of 3.5% (n = 10) and sampling rate of 38 measurements per hour were estimated. The reagent consumption was 5.0 mg ascorbic acid and 0.60 mg ammonium molibdate per determination. The flow system was less prone to matrix effects and perturbations by Schlieren effect, both caused by variations of acidity in the samples. The system was applied to fractionation of phosphorous in a plant used as green manure (Crotalaria juncea). Several procedures for phosphorous extraction were evaluated, such as mechanic agitation using water or diluted nitric acid as extractor (extraction of soluble phosphorous), photodegradation of organic soluble phosphorous in acid medium and acid digestion assisted by microwaves (determination of total phosphorous and organic phosphorous). For determination of total phosphorous, procedures using different mass of plant material, different concentrations of HNO3 concentrated and addiction of H2O2 as auxiliary oxidant were evaluated. Good results were obtained using 100 mg of plant material and 500 µL HNO3, not being necessary the addiction of H<SUB<2O2. The heating program, with 29 min duration was constituted by the steps: 1-ramp (5 min)/hold (1 min): 140 ºC; 2-ramp (4 min)/hold (5 min): 180 ºC; 3-ramp (4 min)/hold (10 min): 220 ºC. In inorganic soluble phosphorous determination, the same extraction efficiency was obtained using 0.20 mol L-1 HClO4, 0.05 mol L-1 HNO3 or water as extractor in 10 minutes of agitation. For the determination of organic soluble phosphorous, different amounts of ammonium persulphate and different irradiation times were evaluated. It was obtained a good efficiency using 0.1 g of ammonium persulphate in acid medium with an irradiation time of 20 min. Acid digestion assisted by microwaves was also used for determination of organic soluble phosphorous; the heating program was the same applied for total phosphorous determination. Good results were attained using 5.5 mL of soluble extract and 500 µL HNO3 concentrated. The results for the different fractions agreed with the obtained by ICP-OES at the 95% confidence level.
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