Orientador: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Jean Richard Dasnoy Marinho / Banca: Pedro de Magalhães Padilha / Resumo: O presente trabalho consistiu na organofuncionalização da superfície da sílica gel com o ligante 4-amino-2-mercaptopirimidina (Si-AMP), a qual foi utilizada para estudo de sorção e pré-concentração de Cd(II) e Cu(II) em meio aquoso. A reação de modificação da sílica gel foi realizada em duas etapas, a primeira constituiu na sililação com o agente sililante 3-cloropropiltrimetoxisilano e a última tratou-se do ancoramento da molécula do ligante. O produto final obtido, Si-AMP, foi caracterizado por espectrometria na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FT-IR), ressonância magnética nuclear (RMN), medida da área superficial específica, análise elementar de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os espectros de FT-IR apresentaram bandas na região de 3347 cm-1 e 1541 cm-1, as quais foram atribuídas a vibrações de grupamentos amina existentes na molécula do ligante. Os espectros de RMN de 13C e 29Si obtidos nas regiões entre 0 e 50 ppm e -65,560 ppm respectivamente, confirmaram que o grupo orgânico encontra-se covalentemente ligado na superfície da matriz sílica. O ancoramento do ligante na matriz também resultou em modificações na área superficial do material, a qual teve uma redução de 331,70 para 289,74 m2g-1. A análise elementar indicou a presença de 0,245 mmoles do ligante por grama de Si-AMP. O material funcionalizado foi aplicado em estudo de sorção pelo método de batelada, onde investigou-se o tempo de equilíbrio (fixado em 10 minutos), influência do pH (ajustado em 5) no processo de sorção e a determinação da capacidade máxima de sorção da Si-AMP. As isotermas de adsorção foram ajustadas à equação modificada de Langmuir e os valores de Ns (capacidade máxima de sorção) encontrados foram 0,447 mmoles g-1 para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work refers to the organofunctionalization of the silica gel surface with the 4-amino-2-mercaptopyrimidine ligand (Si-AMP), which was used to sorption and preconcentration of Cd (II) and Cu (II) in aqueous medium. The modification reaction of silica gel was performed in two steps, the first one was the sililation with the silylant agent (chloropropyltrimethoxysilane) and the second was the attachment of the molecule ligand. The characterization of the product obtained, Si-AMP, was done by the Fourier Transform Infrared Spectrometry (FT-IR), Nuclear Magnetic Resonance (NMR), measurement of specific surface area, nitrogen elemental analysis and Scanning Electron Microscopy (SEM). The bands obtained by FT-IR spectra at 3347 cm-1 and 1541 cm-1 were attributed to amino groups vibrations in the ligand molecule. The NMR spectra, obtained between 0 and 50 ppm and -65.560 ppm for 13C and 29Si respectively, confirmed that the organic group is covalently attached to the silica matrix surface. The anchoring of the ligand in the matrix also resulted in changes in the area of the material surface, which was reduced from 331.70 to 289.74 m2g-1. The elemental analysis indicated the presence of 0.245 mmols of ligand per gram of Si-AMP. The functionalized material was applied to sorption experiments by the batch method, where it was investigated the equilibrium time (fixed at 10 minutes), pH influence (adjusted to 5) in the sorption process and the determination of maximum adsorption capacity of Si -AMP. The adsorption isotherms were adjusted to the modified Langmuir equation, and the Ns values (maximum sorption capacity) were found to be 0.447 mmol g-1 for Cu (II) and 0.193 mmoles g-1 for Cd(II). The preconcentration experiments, using a mini-column packed with 5 mg of Si-AMP, showed a preconcentration enrichment factor... (Summary complete electronic access click below) / Mestre

Submitted by Alexandre Sousa (alexandre.sousa@incqs.fiocruz.br) on 2016-05-11T13:46:20Z No. of bitstreams: 1 Thesis-1994-Jacob.pdf: 26119019 bytes, checksum: b8e19fd69a5cb720e5071df7ae1b03bb (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandre Sousa (alexandre.sousa@incqs.fiocruz.br) on 2016-05-11T14:21:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Thesis-1994-Jacob.pdf: 26119019 bytes, checksum: b8e19fd69a5cb720e5071df7ae1b03bb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T14:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thesis-1994-Jacob.pdf: 26119019 bytes, checksum: b8e19fd69a5cb720e5071df7ae1b03bb (MD5) Previous issue date: 1994 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Departamento de Entomologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / A dual phase gas diffusion-FIA system containing a tubular PTFE-membrane was studied as a mean of producing gas samples for routine 15N/14N isotopic ratio mass spectrometry. The method is based on Rittenberg's reaction; the ammonium sample is injected into a liquid alkaline stream containing hypobromite and the N2 gas produced in the reaction diffuses across a PTFE-membrane into a helium carrier stream which carries it to the detector. Initially here, the use of a tubular microporous PTFE-membrane as a device for the preconcentration of samples in aqueous solutions was investigated. The performance of such a membrane was studied under a variety of operating conditions. A qualitative model of the membrane mechanism was developed based on the diffusion transport of vapour away from the contained liquid surface through the connected pore space. The dispersion undergone by the sample in the GD-FIA system containing this preconcentration unit was also studied and this FIA system was applied as a practical device for the determination and speciation of aluminium in a river water sample. The procedure for generating nitrogen gas involved optimisation of the system parameters including the oxidation reaction step and the production on-line of the chemicals used. The nitrogen gas was generated easily and rapidly, allowing a sample throughput capability of the order of 20 h-1. The system was applied to the determination of total nitrogen content in agricultural sample prepared by the Kjeldahl digestion. The method offered precision and accuracy comparable to those of the standard distillationtitration procedure. Isotope ratios were determined with good precision and means for obtaining accuracy comparable with established techniques were developed. It was also shown that the DPGD-FIA system can be readily adapted to enable different forms of nitrogen e. g. N02-, N03- and NH4+ to be determined.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-27Bitstream added on 2014-06-13T20:53:34Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_g_me_ilha.pdf: 556704 bytes, checksum: 2b9e9fd5741fa5b94b2deae1235c03eb (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nas ultimas décadas, muitos dos trabalhos científicos estão relacionados à qualidade das águas naturais, como por exemplo, na identificação e quantificação de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Dentre as espécies inorgânicas os metais potencialmente tóxicos são os mais estudados e, devido à baixa concentração em que algumas espécies são encontradas no ambiente, torna-se necessário a utilização de equipamentos sofisticados para sua quantificação segura. O uso de materiais como sílicas organofuncionalizadas para aplicação em extração em fase sólida (SPE) possibilita a pré-concentração desses íons e garante uma quantificação com maior segurança mesmo em equipamentos mais simples como espectrômetros de absorção atômica com atomização por chama. Neste contexto, o presente trabalho consistiu na síntese da sílica pelo método sol-gel, sua organofuncionalização com o ligante 4-amino-2-mercaptopirimidina (AMP), caracterização e aplicação do material na extração de íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II) em meio aquoso. Os espectros de FTIR evidenciaram o ancoramento do ligante na sílica com a identificação de bandas em 1582 e 1541 cm-1 referente aos grupos NH e 3347 cm-1 referente aos grupos NH2 presentes na molécula do ligante. O ancoramento do ligante resultou no decréscimo das medidas de área superficial de 737 m2 g-1 para 399 m2.g-1, o qual esta relacionado a obstrução dos poros pelo ancoramento das moléculas orgânicas. Os espectros de RMN de 13C e 29Si confirmaram a presença ligações covalentemente entre a superfície da sílica e o grupo orgânico. Com os dados da análise elementar estimou-se uma quantidade de 3,619 10-4 mols do ligante por grama de SG-AMP. O sistema de pré-concentração foi otimizado utilizando o método univariado e os valores para a vazão da amostra e do eluente... / In the last decades, many scientific works are related to the quality of natural waters, such as the identification and quantification of organic and inorganic contaminants. Among the inorganic species potentially toxic metals are the most studied and, because of the low concentration of some species are found in the environment, it becomes necessary to use sophisticated equipment to secure its quantification. The use of materials such as silica organofuncionalized for application in solid phase extraction (SPE) allows preconcentration of these ions and provides quantification more safely even in the simplest equipment as atomic absorption spectrometers in flame module. In this context, this work was the synthesis of silica by sol-gel method, its organofuncionalization with the ligand 4-amine-2- mercaptopyrimidine (AMP), characterization and application of the material in the extraction of Cu (II), Cd (II ) and Pb (II) in aqueous means. The material was analyzed by FTIR showed the anchoring of the ligand on the silica by the identification of bands in 1582 and 1541 cm-1 on the NH groups and 3347 cm-1 on the NH2 groups present in the ligand molecule. The anchoring of the ligand resulted in the decrease of the measures of surface area of 737 m2 g-1 for 399 m2.g-1, which is related to clogged pores by anchoring of organic molecules. The NMR spectra of 13C and 29Si confirmed the presence of covalent bonds between the surface of silica and organic group. The data from elemental analysis to estimate an amount of 3.619 x 10-4 moles of ligand per gram of SG-AMP. The system of pre-concentration was optimized using the univariate method and the values for the flow of sample and eluent were set at 1.0 mL min-1, pH 5 to sample and nitric acid 2 mol L-1 as the eluent. The silica produced had a maximum adsorption of 0.0027, 0.0028 and 0.0018 mmol g-1 Cu (II), Cd (II) and Pb (II), respectively.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T14:54:59Z No. of bitstreams: 1 TeseACL.pdf: 2614987 bytes, checksum: b5377ebbef88bc31b06fbcdabbe6a724 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:59:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseACL.pdf: 2614987 bytes, checksum: b5377ebbef88bc31b06fbcdabbe6a724 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:59:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseACL.pdf: 2614987 bytes, checksum: b5377ebbef88bc31b06fbcdabbe6a724 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T17:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseACL.pdf: 2614987 bytes, checksum: b5377ebbef88bc31b06fbcdabbe6a724 (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This thesis describes the development of imprinted polymers for preconcentration of Se, Cd and U. The relevant factors to the FIA system and preconcentration were optimized by Doehlert matrix. Chapter I describes an atomically imprinted polymer synthesis for preconcentration of Se (0) and determination by HG-AAS. The method presents the following analytical features: linear range from 0.17 to 6.0 μg L-1 , limit of detection and quantification of 53 and 170 ng L-1 , respectively, of preconcentration factor of 232 and reading frequency analysis of 12 h-1 ; which were all applied in food samples. The accuracy was checked with certified reference material. Chapter II describes the synthesis of a hybrid imprinted polymer for uranium concentration and determination by UV-visible spectrophotometry. The polymer had adsorptive capacity of 1.55 mg g-1 , linear analytical range from 2.0 to 100.0 μg L -1 detection limit of 0.40 μg L-1 quantification limit of 1.25 μg L-1 , preconcentration factor of 97, concentration efficiency of 19.40 min-1 . The method was applied to water samples from rivers and lakes, with accuracy confirmed by alpha spectrometry. Finally, in Chapter III, a method for cadmium determination by TS-FF-AAS after preconcentration in imprinted polymer synthesized via bulk is proposed. The figures of merit were linear range 0.081 to 10 μg L-1 , detection and quantification limit of 24 and 81 ng L-1 , respectively. Preconcentration factor of 165 and frequency measures analyzes 25 h-1 . The method was applied in tea, hair, cigarette and jewelry samples. The accuracy was checked with certified reference material. / A presente tese descreve o desenvolvimento de polímeros impressos para pré- concentração de Se, U e Cd. Os fatores pertinentes ao sistema FIA e ao sistema de pré-concentração foram otimizados por matriz de Doehlert. O capítulo I descreve a síntese de um polímero atomicamente impresso para pré- concentração de Se(0) e detecção e determinação por HG-AAS. O método apresentou as seguintes características analíticas: faixa linear de 0,17 a 6,0 µg L -1 , limite de detecção e quantificação de 53 e 170 ng L-1 , respectivamente, fator de pré-concentração de 232 e frequência de leitura de 12 análises h-1 , tendo sido aplicado em amostras alimentícias. A exatidão foi checada com material de referência certificado. O Capítulo II descreve a síntese de um polímero impresso híbrido para pré-concentração de urânio e detecção por espectrofometria de UV-visível. O polímero apresentou capacidade adsortiva de 1,55 mg g-1 , faixa analítica linear de 2,0 a 100,0 µg L-1 , limite de detecção 0,40 µg L-1 , limite de quantificação de 1,25 µg L-1 , fator de pré-concentração igual a 97 e eficiência de pré-concentração de 19,40 min-1 . O método foi aplicado em amostras de água de rios e lagos, sendo a exatidão confirmada por espectrometria alfa. Finalmente no Capítulo III é proposto um método para a detecção de cádmio por TS-FF-AAS após pré-concentração em polímero impresso sintetizado via bulk. As figuras de mérito foram: faixa linear de 0,081 a 10 µg L-1 , limite de detecção e quantificação de 24 e 81 ng L-1 , respectivamente. Fator de pré-concentração igual 165 e frequência de 25 analíses h-1 . O método foi aplicado em amostras de chás, cabelo, cigarro e bijuteria. A exatidão foi checada com material de referência certificado.

Este trabalho teve como objetivo principal a utilização de duas variantes da técnica analítica de fluorescência de raios X, dispersiva em energia - EDXRF e reflexão total TXRF, na determinação de Pb em amostras de águas superficiais e subterrâneas, e em sedimentos em suspensão e de fundo. Cinco amostras de cada matriz foram coletadas em uma área contaminada, nas proximidades da desativada fábrica de baterias Indústria Acumuladores Ajax Ltda., localizada no km 229 da rodovia Jaú-Ipaussu, em Bauru, SP. As variantes EDXRF com pré-concentração com APDC e medida direta por TXRF mostraram resultados satisfatórios na determinação de Pb em soluções-padrão e amostra certificada de água natural SRM1640, produzida pelo NIST, obtendo-se concentrações compatíveis com os valores esperados. A primeira técnica resultou em limite de detecção da ordem de 0,70 mg L-1, com tempo de análise de 300 s, melhor que a segunda técnica (4,46 mg L-1), em 200 s. Estas duas variantes também foram utilizadas para outros elementos químicos, como o Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn e Br, onde a EDXRF mostrou também melhores limites de detecção para todos os elementos. Para Ni, Cu e Zn, importantes na indústria de baterias, foram encontrados os limites de 0,34 - 0,27 e 0,24 mg L-1, respectivamente, enquanto que por TXRF foram encontrados os valores ao redor de 1 mg L-1. Na validação destas duas metodologias para análise de água, a EDXRF mostrou resultados mais próximos aos valores esperados, enquanto que por TXRF foram superestimados na maioria das vezes, com exceção para As, Se e Pb. Este erro foi devido a uma interferência espectral ocasionada provavelmente pela presença dos elementos Ti ao Zn nos componentes metálicos do arranjo experimental, ausentes no suporte refletor de quartzo, colimador do detector ou solução do padrão interno. Sem a eliminação dessa interferência, os resultados obtidos por TXRF para estes elementos, com exceção para As, Se e Pb, só podem ser utilizados como qualitativos. Para análise de sedimentos em suspensão foi utilizada a técnica de EDXRF, assumindo a amostra como filme fino, atingindo limite de detecção da ordem de 2 mg g-1 para Pb, enquanto que para o Cu e Zn o limite de detecção foi da ordem de 5 mg g-1, em 300 s. Para sedimento de fundo foi utilizada a mesma técnica, mas admitindo a amostra como espessa, corrigindo-se o efeito matriz através do fator de absorção, validando-a pela análise de amostras certificadas de sedimento (SRM1646a/NIST) e solo (SRM2711/NIST). O limite de detecção para Pb ficou em torno de 2 mg g-1, e para outros elementos os limites foram de 3,07 mg g-1 para Ni, 2,12 mg g-1 para Cu e 1,50 mg g-1 para Zn, em 500 s. Com base nos valores máximos permitidos para Pb, estabelecidos pela Portaria 1469/00 e Resolução 20/1986 CONAMA, duas amostras de água mostraram-se contaminadas pelos resultados obtidos pela variante EDXRF, e quatro pelos resultados da TXRF. Para os outros elementos, apesar da interferência na TXRF, por esta técnica uma amostra de água ultrapassou o limite permissível para Cu e todas as cinco para Zn, e pela EDXRF uma amostra para Ni e Cu em água, e três para Zn. Na legislação brasileira não há limite máximo permitido para Pb e outros elementos em solos e sedimentos, e portanto foram adotados os limites TEL (Threshold Effect Level, nível limiar do efeito) e PEL (Probable Effect Level, nível provável do efeito), utilizados pela Agência Ambiental Canadense. As amostras de sedimento em suspensão mostraram concentrações de Pb menores que o limite de detecção, e das cinco amostras de sedimento de fundo, uma amostra apresentou valor acima do limite TEL, e outra, coletada num ponto bem ao lado da fábrica, acima do limite PEL. Para os outros elementos Ni, Cu e Zn, nenhuma das amostras de sedimento em suspensão ou de fundo não ultrapassaram os limites TEL. / This study had as main objective the use of two variants of the analytical technique of X-ray fluorescence, energy dispersive - EDXRF and total reflection - TXRF, for the determination of Pb in superficial and underground water and in suspended and bottom sediment samples. Five samples of each matrix were collected in a contaminated area near the closed battery plant, Indústria de Acumuladores Ajax Ltd., located on km 229 of the Jaú-Ipaussu highway, near the city of Bauru in São Paulo State, Brazil. The two variants – EDXRF with preconcentration with APDC and TXRF direct measurement – had shown satisfactory results in the determination of Pb in standard solutions and certified natural water sample SRM1640/NIST, obtaining compatible concentrations with the expected values. The first technique resulted in a 0.70 mg L-1 limit of detention, with 300 s analysis time, and the second one 4.46 mg L-1 in 200 s. These two variants were also used for other chemical elements, such as Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn and Br. EDXRF also showed better limits of detection for all the elements. For Ni, Cu and Zn, important in the industry of batteries, the limits of 0.34, 0.27 and 0.24 mg L-1, respectively, were found, while with TXRF the values of around 1 mg L-1 were achieved. In the validation of these two methodologies for water analysis, the EDXRF showed results nearer to the expected values, while with TXRF the results were overestimated most of the times, with the exceptions of As, Se and Pb. This error was due to a spectral interference caused probably by the presence of the elements Ti to Zn in the metallic parts of the experimental arrangement, absent in the quartz reflecting support, detector collimator or internal standard solution. Without the elimination of this interference, the results for TXRF for these elements, with the exceptions of As, Se and Pb, can only be used as qualitative results. For analysis of suspended sediments, the EDXRF technique was used, assuming the sample as thin film, the limit of detection of around 2 mg g-1 for Pb was reached, while that for Cu and Zn was around 5 mg g-1, in 300 s. For bottom sediments the same technique was used, but admitting the sample as thick, the matrix effect through the absorption factor was corrected, validating it for the analysis of certified samples of sediment (SRM1646a/NIST) and soil (SRM2711/NIST). The limit of detention for Pb was around 2 mg g-1 and for other elements the limits were 3.07, 2.12 and 1.50 mg g-1 for Ni, Cu and Zn, respectively, in 500 s. On the basis of the Brazilian allowed maximum values for Pb, established by Decree 1469/00 and Resolution 20/1986 CONAMA, two water samples were shown to be contaminated by the results gotten with variant EDXRF, and four by the results of TXRF. For the other elements from the TXRF results (despite the interference) one water sample exceeded the permissible limit for Cu and all the five for Zn, and for the EDXRF results one sample for Ni and Cu and three for Zn. In the Brazilian legislation there is no maximum limit allowed for Pb and other elements in soils and sediments; therefore, TEL (Threshold Effect Level) and PEL (Probable Effect Level) limits from the Canadian Environment Agency were adopted. The suspended sediment samples showed Pb concentrations lesser than the limit of detection. From the five bottom sediment samples, one sample presented a value above the TEL limit, and another one, collected in a point very close to the plant, above the PEL limit. For the other elements, Ni, Cu and Zn, none of the suspended or bottom sediment samples exceeded the TEL limits.

Orientador: Celio Pasquini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cortez_Juliana_D.pdf: 25144768 bytes, checksum: bb2f3753af786e01a3f99e0a7e89fe95 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A técnica de ring oven, originalmente desenvolvida por Weisz em 1954 e revisitada com o objetivo de ser utilizada em um procedimento simples e altamente eficiente de pré-concentração de analitos antes da determinação por técnicas analíticas de microanálise. A técnica de pré-concentração proposta e baseada na utilização de um pequeno volume de amostra que e transferida gota-a-gota, com o auxílio de um sistema de análise por injeção em fluxo, para um substrato de papel de filtro. O papel de filtro e mantido em um pequeno forno circular aquecido (ring oven). As gotas da solução da amostra difundem por capilaridade do centro do papel de filtro para a frente do solvente. Depois do término do processo, um anel com um contorno circular bem definido (0,35 mm de largura e cerca de 2,0 cm de diâmetro) e formado no papel de filtro e este contém, pré-concentrados, os elementos presentes no volume processado de amostra. Coeficientes de preconcentração do analito podem alcancar 250 vezes (m/ m) para um volume de amostra de 600 mL. O sistema proposto foi avaliado para pré-concentrar Na, Fe e Cu presentes em amostras de etanol hidratado combustível, em nível de mg mL. O procedimento de pré-concentração não utiliza nenhum solvente adicional, aos já existentes na amostra, nem reagentes adicionais, podendo ser considerado um método limpo, de acordo com os preceitos da química analítica verde. A determinação direta e simultânea dessas espécies, no contorno do anel, foi realizada empregando a técnica microanalítica de espectroscopia de emissão óptica em plasma induzida por laser (LIBS). Os limites de detecção encontrados atendem as exigências da Agencia Nacional de Petroleo (ANP) para controle do etanol combustível. Os limites de detecção são de 0,9; 0,5 e 0,4 mg kg para sódio, ferro e cobre, respectivamente. O potencial da associação da técnica de ring oven e LIBS, uma representante das técnicas analíticas de microanálise, foi demonstrado, ajudando os limites de detecção das medidas LIBS e abrindo um novo caminho para o uso do ring oven em novas propostas analíticas e na associação com outras técnicas de microanálise / Abstract: The ring oven technique, originally developed by Weisz in 1954, is revisited to be used in a simple though highly efficient procedure for analyte preconcentration prior its determination by the micro-analytical techniques presently available. The proposed preconcentration technique is based on the dropwise delivery of a small volume of sample to a filter paper substrate, assisted by a flow-injection system. The filter paper is maintained in a small circular heated oven (the ring oven). Drops of the sample solution diffuse by capillarity from the center of filter paper to the solvent front. After the total sample volume has been delivered, a ring with a sharp (c.a. 0.35 mm) circular contour, of about 2.0 cm diameter is formed on the paper to contain most of the analytes originally present in the sample volume. Preconcentration coefficients of the analyte can reach 250 fold (on a m/m basis) for a sample volume small as 600 mL. The proposed system and procedure have been evaluated to concentrate Na, Fe and Cu in levels of mg mL in fuel ethanol. The preconcentation procedure uses no solvent or reactant, besides the already existing in the sample, in agreement with the principles of green analytical chemistry. The simultaneous determination of these species in the ring contour, was made by employing the micro-analytical technique of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS). The detection limits are sufficient to attend to the requirements of the National Agency of Petroleum (ANP) aiming at the quality control of fuel ethanol. The detection limits are 0.9, 0.5 and 0.4 mg kg for sodium, iron and copper, respectively. The potential of association between the ring oven technique and LIBS, representative of the microanalytical techniques, was demonstrated, helping to achieved a better detectivity in LIBS measurements and opening the path for new analytical proposals and for the association with others microanalytical techniques / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

The present work approaches the preparation of a new resin derived from chitosan and its application in the flow preconcentration and spectrophotometric determination of Cu2+ ions in ethanol fuel. The adsorbent was prepared from the functionalization of chitosan with the α-hydroxy-oxime (3-chloro-1-hydroxy-3-methylbutane-2-one oxime) whose modification was confirmed by elemental analysis, FTIR and MEV. Studies of complexation between the ligand and Cu2+ ions showed that the coordination compound has a green color, is  slightly soluble in water, preferably formed at pH 5.8 and absorbs strongly at 435 nm. Adsorption kinetic studies of Cu2+ ions on functionalized chitosan crosslinked with glutaraldehyde follows a pseudo-second order model in 95.0 %(v/v) ethanolic media. The adsorption isotherms of Cu2+ ions in the adsorbent and in ethanol media fit the L2 and S1 type of Giles classification. Desorption studies showed a recovery of 90% of the metal adsorbed using 1.0 mol/L HCl as extractor. The adsorption of Cu2+ ions in ethanol media (~ 93%) was higher than that in water (~ 20%). The flow preconcentration of Cu2+ ions on the prepared adsorbent was realized by a margin from 10.0 to 100.0 ug/L, with an enrichment factor of 20 times, a detection limit of 6.5 ug/L and a quantification limit of 21.6 ug/L, resulting in a gain of sensitivity of 10 times the official cuprizone method. The preconcentration column prepared has been used in more than 60 percolation cycles without apparent loss of efficiency. The analysis of Cu2+ ions  in hydrated ethyl alcohol fuel through flow preconcentration and spectrophotometric determination with cuprizone revealed levels of this metal in the samples that agree, according to the paired t-test and considering  a 95% confidence level, with those obtained in the usual concentration method (evaporation). The standard recovery test showed acceptable recovery rates (92.0 to 107.8%) considering the complexity of the matrices analyzed. The interference of Fe3+ in the preconcentration of Cu2+ ions can be reduced by masking with NaF. The new resin was successfully applied in the flow preconcentration of Cu2+ ions in order the trace analysis of this metal cation in samples of ethanol fuel. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho aborda a preparação de uma nova resina derivada da quitosana e aplicação na pré-concentração em fluxo e determinação espectrofotométrica de íons Cu2+ em álcool etílico combustível. O adsorvente foi preparado a partir da funcionalização da quitosana com a α-hidroxi-oxima (3-cloro-1-hidroxi-3-metilbutan-2-ona oxima) cuja modificação foi confirmada mediante análise elementar, FTIR e MEV. Estudos de complexação entre o ligante e íons Cu2+ mostraram que o composto de coordenação apresenta uma coloração verde, é pouco solúvel em água, formado preferencialmente em pH 5,8 e absorve intensamente em 435 nm. Estudos de cinética de adsorção de íons Cu2+ em quitosana funcionalizada e reticulada com glutaraldeído segue o modelo de pseudo-segunda ordem em meio etanólico a 95,0%(v/v). As isotermas de adsorção de íons Cu2+ neste adsorvente e em meio etanólico se enquadram no tipo L2 e S1 da classificação de Giles. Estudos de dessorção mostraram uma recuperação de 90% do metal adsorvido usando HCl 1,0 mol/L como extrator. A adsorção de íons Cu2+ em meio etanólico (~93%) foi maior que em meio aquoso (~20%). A pré-concentração em fluxo de íons Cu2+ no adsorvente preparado foi realizada numa margem de 10,0 a 100,0 ug/L, apresentando um fator de enriquecimento de 20 vezes, um limite de detecção de 6,5 ug/L e um limite de quantificação de 21,6 ug/L, resultando em ganho de sensibilidade de 10 vezes no método oficial da cuprizona. A coluna de pré-concentração preparada foi utilizada em mais de 60 ciclos de percolação sem perda aparente de eficiência. As análises de íons Cu2+ em álcool etílico hidratado combustível através de pré-concentração em fluxo e determinação espectrofotométrica com cuprizona revelaram teores deste metal nas amostras concordantes, de acordo com o teste t-pareado e considerando um nível de confiança de 95%, com os obtidos através do método convencional de concentração (evaporação). O teste de recuperação de padrão revelou taxas de recuperação aceitáveis (92,0 a 107,8%) considerando a complexidade das matrizes analisadas. A interferência de Fe3+ na pré-concentração de íons Cu2+ pode ser reduzida mediante mascaramento com NaF. A nova resina foi aplicada com êxito na pré-concentração em fluxo de íons Cu2+ visando a análise de traços deste cátion metálico em amostras de álcool etílico combustível.

Le début du 21e siècle a vu naître un intérêt croissant pour la problématique des résidus de médicaments dans les milieux aquatiques. L’apparition de nouvelles technologies analytiques permettant la détection et la quantification de molécules à l’état d’ultra-traces a fortement contribué à cette expansion. Ces améliorations technologiques ont permis la recherche et la quantification de nombreux xénobiotiques dans les différents compartiments aquatiques. Depuis une quinzaine d’années, l’attention des équipes de recherche s’est ainsi portée sur les résidus de médicaments à usage humain ou vétérinaire. La faune et la flore aquatiques sont ainsi exposées à des mélanges de composés certes à très faibles doses (souvent de l’ordre de quelques ng à quelques centaines de ng) mais en continu et les effets de cette exposition sont très peu documentés. Ces contaminants font partie des polluants émergents et il n’existe actuellement pasde réglementation en Europe concernant leur présence dans l’environnement. La contamination des milieux aquatiques par les résidus de médicaments à usage humain est souvent le signe d’une urbanisation importante et les cours d’eau soumis à de fortes pressions domestiques sont des sitesd’étude privilégiés. Néanmoins, les données concernant les milieux ruraux sont encoreparcellaires bien qu’ils représentent les quatre cinquièmes du territoire français. Les travaux de cette thèse ont pour objectif premier d’établir un état des lieux des ressources en eau d’un territoire à dominante rurale, le département de la Dordogne. Pour répondre à cette problématique, la recherche de résidus de médicaments s'est orientée sur une liste de 40 molécules comprenant des hypolipidémiants, des antibiotiques, des béta-bloquants, des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des anticancéreux, etc. Une méthode chromatographique multi-résidus (pré-concentration en ligne - LC-MS/MS) a été développée et validée pour les eaux de surface. En accord avec la Directive européenne Cadre sur l'Eau (DCE), des sites ont été échantillonnés tous les mois pendant un an (2011) sur six cours d'eau majeurs du département de la Dordogne de manière à déterminer leur état écologique (physico-chimique et biologique).Parallèlement, la caractérisation des résidus de médicaments a été réalisée sur ces mêmes échantillons. Les différentes campagnes de mesure ont permis d'identifier les principales zones impactées par les composés pharmaceutiques et ont également montré des corrélations linéaires avec d'autres paramètres (ions ammonium, phosphore, etc.).Suite aux premiers résultats obtenus lors de l'état des lieux du département de laDordogne, une étude complémentaire focalisée sur la présence des résidus de médicaments dansl'Isle a été menée en parallèle. Elle a permis de caractériser les voies d’introduction des résidus de médicaments et mieux comprendre l’impact de la ville de Périgueux sur l’Isle. Ainsi, un des objectifs a été de caractériser la présence de composés pharmaceutiques dans cette rivière et de comprendre l’origine de ces molécules par l’identification des effluents domestiques des stationsd’épuration présentes dans la zone urbaine. / The beginning of the 21th century saw a growing interest for pharmaceuticals in aquaticsystems. The development of new analytical technologies allowing detection and quantification ofcompounds at ultra-trace levels mostly contributed to this expansion. These technologicalimprovements allowed to evidence and quantify many xenobiotics in various aquaticcompartments. Since about fifteen years, research teams focused their attention to human orveterinary pharmaceuticals. These contaminants are among emerging pollutants and no regulationexists in Europe concerning their presence in the environment. The presence of few tenths ofpharmaceuticals has been demonstrated. Living organisms in aquatic bodies are thereforeexposed to mixtures of compounds certainly at low doses (often between few ng and fewhundreds of ng) but continuously and the effects of this exposure are few documented. Thecontamination of aquatic systems by pharmaceuticals is usually the sign of an importanturbanization and streams with strong domestic pressures are often chosen as sampling sites inscientific studies. Nevertheless, the data concerning rural areas are still scarce although theyrepresent four fifth of the French territory.This work aims to establish a current situation of water resources of a rural territory, theDordogne administrative department. The occurrence of 40 pharmaceuticals including lipidregulators, antibiotics, β-blockers, non-steroidal anti-inflammatories, anticancer drugs, etc inseveral streams has studied with a multi-residue analytical method involving an on-linepreconcentration, a chromatographic separation followed by tandem MS/MS detection. Themethod has been validated for surface waters according to COFRAC requirements.Many sites were sampled every month during one year (2011) on six major streams of theDordogne department. The various campaigns allowed identifying the main areas contaminatedby pharmaceuticals and some linear correlations with other parameters (ammonium ion,phosphorus, etc.) have been evidenced.Beside the results obtained over all the Dordogne department, a focus on the presence ofpharmaceuticals in Isle river, around Périgueux, the main urban area of Dordogne, was led. Thissurvey allowed characterizing the introduction ways of pharmaceuticals and better understandingthe impact of the city of Périgueux on the river Isle.

Steroid hormones belong to a group of compounds known as endocrine disruptors. They are hydrophobic compounds and are categorized as natural and synthetic estrogens. Some common household products have been implicated as estrogen mimics. Exposure effects of these compounds are felt by human and wildlife, such reproductive alterations in fish and frogs. They mainly introduced into the environment through veterinary medicines administration to animals and the discharges from wastewater treatment plants (WWTPs). In this study, a new alternative analytical procedure that is simple, rapid and fast for the determination and quantification of five steroidal hormones: estriol (E3), beta estradiol (β-E2), alpha estradiol (α-E2), testosterone (T), progesterone (P) and bisphenol A (BPA) using the High pressure liquid chromatography coupled to a charged aerosol detector (HPLC-CAD). These compounds were studied because of their strong endocrine-disrupting effects in the environment. Under optimum conditions, a linear graph was obtained with correlation coefficient (R2) ranging from 0.9952 - 0.9996. The proposed method was applied to the analysis of water samples from a wastewater plant and the results obtained were satisfactory. The limits of detection (LOD) for the target analytes in wastewater influent was between 0.0002 – 0.0004 μg/L and the limit of quantification (LOQ) was 0.001 μg/L respectively for each of the analytes. Enrichment factors of 148- 258, and extraction efficiency 84- 102% were obtained for the target analytes; relative standard deviations (% RSD) for m = 6 were between 2.8 and 7.6%. The concentration of the EDCs in environment sample was between 0.2 - 2.3 μg/L. / Chemistry / M. Sc. (Chemistry)

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