Orientador: Helena Redigolo Pezza / Coorientador: Leonardo Pezza / Banca: Aristeu Gomes Tininis / Banca: Geoffroy Roger Pointer Malpass / Resumo: A determinação de antibióticos tem sido assunto cada vez mais presente nos estudos de química, seja sua determinação para o controle de qualidade dos medicamentos ou determinação de resíduos em alimentos. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas. A primeira parte do trabalho permitiu o desenvolvimento de uma metodologia simples, rápida e de baixo custo, onde se faz uso do procedimento de Análise por Injeção em Fluxo (FIA) com detecção espectrofotométrica para averiguar a presença de sulfaquinoxalina sódica em amostras de três tipos diferentes de medicamentos veterinários. A metodologia foi otimizada por planejamento de experimentos. O reagente cromogênico utilizado foi o pdimetilaminocinamaldeído (p-DAC) que na presença de ácido clorídrico (HCl) e o surfactante Dodecilsulfato de sódio (SDS), forma um produto colorido (l = 560 nm) com a compostos da classe das sulfonamidas (Base de Schiff). A segunda parte do permitiu o desenvolvimento de uma metodologia simples (método de screening), rápida, de baixo custo e acima de tudo limpa para determinação de sulfonamidas em amostras de mel, considerando preceitos da Química Verde e com isso reduzir ao máximo a geração de resíduos químicos e o uso de solventes orgânicos. O procedimento de análise que serviu como base para obtenção dos resultados foi a Análise por Injeção em Fluxo (FIA) com o uso de uma cela de longo caminho óptico (b = 100 cm) para detecção espectrofotométrica, permitindo assim um aumento significativo na sensibilidade do método de screening proposto. O sistema de detecção utilizado foi o espectrofotométrico na região do visível através das medidas de absorbâncias, em um comprimento de onda de l = 560 nm, do produto formado entre o analito (sulfaquinoxalina sódica - SQX, sulfadimetoxina - SDX e sulfatiazol - STZ) e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The analytical determination of antibiotics has been subject increasingly present in chemistry studies, whether its determination to verify the presence medications (with the purpose of comparison with the label) or determination of residues in foods. The first part of this work presents the development of a simple, fast and low cost method, which makes use of the FIA procedure with UV detection to determine the presence of sodium sulphaquinoxaline in samples of three different types of veterinary medicines. The methodology was developed through statistical analysis, optimizing the chemical parameters (concentration) and physical values that provided the best absorbance at l = 560 nm. The chromogenic reagent used was p-DAC in the presence of HCl and SDS form a colored product with the compounds of the class of sulfonamides (Schiff base). The second part of the study aims to develop a simple methodology (screening method), rapid, inexpensive and above all clean for the determination of sulfonamides in honey samples, considering principles of green chemistry and thereby reduce the maximum generation chemical waste and the use of organic solvents. The analysis procedure that will serve as the basis for obtaining the results is the Flow Injection Analysis (FIA) using a cell along the optical path (b = 100 cm) for spectrophotometric detection, thereby allowing a significant increase in sensitivity of the screening method proposed. The detection system will be in the visible region spectrophotometer by measuring absorbance at a wavelength l = 560 nm, the product formed between the analyte (sodium sulphaquinoxaline - SQX, sulfadimethoxine - SDX and sulfathiazole - STZ) and chromogenic reagent (p-dimethylaminocinnamaldehyde - p-DAC), known as Schiff base. The interest in using this method... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: André Henrique Rosa / Banca: Ana Teresa Lombardi / Banca: Elisabete Alves Pereira / Banca: Marcelo Luiz Simões / Banca: Ademir dos Santos / Resumo: As interações entre interferentes endócrinos (IE), bisfenol A, estrona, 17β- estradiol, e amostras de sedimentos e turfas tropicais foram estudadas em diferentes condições de pH, tempo e quantidade de amostra, bem como estudos de sorção e dessorção utilizando colunas recheadas com turfas. Ainda foram realizados experimentos de fitorremediação de bisfenol A, linuron e 17α- etinilestradiol de diferentes ambientes utilizando as espécies Lolium perenne e Raphanus sativus. Os dados obtidos a partir dos experimentos com sedimentos mostraram uma melhor interação IE-sedimento ocorreu em valores menores de pH, enquanto os com turfas foram observados em pH 6. Uma cinética lenta foi observada através do modelo cinético de pseudo-segunda ordem que descreveu bem as interações dos IE com sedimentos e turfas (r> 0,99). A partir das isotermas de Langmuir e Freundlich, os valores dos coeficientes n e b, revelaram que as interações IE-turfa são reversíveis, exceto nos experimentos realizados com a amostra coletada em Santo Amaro das Brotas e estrona e 17α-etinilestradiol, onde os valores de b foram, respectivamente, 1,50 e 13,94. Os resultados de sorção em coluna mostraram que as turfas podem ser utilizadas como alternativa para a remoção destes compostos dos sistemas aquáticos onde tanto a sorção quanto a dessorção foram superiores a 75 %. Os experimentos de fitorremediação mostraram que a espécie Raphanus sativus foi mais eficiente na remoção dos IE, principalmente em valores de concentração dos IE mais baixos, a germinação das duas espécies foram menores quando utilizada a água do rio Morelli como meio. Estudos desta natureza proporcionam uma melhor compreensão da mobilidade, transporte e/ou reatividade destes contaminantes em sistemas aquáticos, onde a disponibilidade dos IE pode estar relacionada com a presença de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Interactions between endocrine disruptors (ED), bisphenol A, estrone, 17β- estradiol, and samples of sediments and tropical peat were studied under different conditions of pH, time and amount of samples, and sorption and desorption studies using packed columns with peat. Although, experiments of phytoremediation of bisphenol A, 17α-ethinylestradiol and linuron were conducted in different environments using Lolium perenne and Raphanus sativus species. Data obtained from the experiments showed a better EDsediment interactions at pH 3, however a better ED-peat interactions was observed at pH 6. Slow kinetics was observed by the kinetic model of pseudosecond order which described well the interactions between IE and sediments and peat samples (r> 0.99). From the Langmuir and Freundlich isotherms, the coefficients n and b values, revealed that the ED-peat interactions are reversible, except in experiments with the sample collected in Santo Amaro das Brotas and estrone and 17α-ethinylestradiol, where the values of b were respectively 1.50 and 13.94. The column sorption results showed that peat may be used as an alternative for the removal of these compounds from aquatic systems where sorption and desorption was higher than 75%. The phytoremediation experiments showed that Raphanus sativus specie was more efficient in the removal of ED, especially in lower concentrations of ED. Lower germination of both species were observed in all experiments with water from Morelli river. Studies of this nature provide a better understanding of mobility, routing and / or reactivity of these contaminants in aquatic systems, where the availability of ED can be related to the presence of organic material. And still shows that both peat and phytoremediation, natural and economically attractive methods, can be... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza / Banca: Rosa Amália Fireman Dutra / Resumo: O presente trabalho está baseado no desenvolvimento de um sistema biomimético para monitoramento sensível e seletivo do metabólito TCP (3,5,6-tricloro-2-piridinol), proveniente do agrotóxico clorpitifós, o qual é mais solúvel que o próprio agrotóxico e cuja ocorrência em águas subterrâneas e superficiais é mais provável e perigosa. Foi construído um sensor biomimético com detecção voltamétrica por onda quadrada, os eletrodos, foram confeccionados à base de pasta de carbono modificada com o complexo cloro-5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)-21H,23H-porfirina ferro (III), o qual apresenta uma estrutura química semelhante à do sítio ativo da enzima P450. O sensor construído apresentou as melhores respostas em tampão fosfato 0,20 mol L-1 e pH 6,0, usando a voltametria de onda quadrada a 50 Hz, 150 mV de amplitude e 1,5 mV de E. Com os parâmetros otimizados o sensor apresentou limites de detecção e de quantificação de 1,9 e 5,2 μmol L-1, respectivamente. Estudos realizados para averiguar a biomimeticidade do sensor, incluíram: velocidade de varredura por voltametria cíclica, exploração do perfil hiperbólico da resposta no sensor e avaliação da seletividade. O sensor foi satisfatoriamente usado na análise em diversos tipos de amostras de interesse ambiental. Foram feitos testes de recuperação e nas amostras de solo, águas superficiais e subterrâneas obtendo recuperação de 91%, 107% e 96% respectivamente, mostrando que o sensor pode ser usado como método alternativo para quantificação de TCP em diferentes matrizes. O sensor também foi empregado no monitoramento da eficiência de polímeros de impressão molecular (MIP) para TCP. Buscando obter o polímero biomimético mais eficiente para o analito, foram usadas ferramentas computacionais que permitiram escolher o melhor monômero (acrilonitrila)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work is based on developing a biomimetic system for sensitive and selective monitoring of the TCP (3,5,6-trichloro-2-pyridinol), the principal metabolite of the pesticide chlorpyrifos, which is more soluble than the pesticide and whose occurrence in groundwater and surface water is more likely and dangerous. For this, a biomimetic sensor was constructed and the square wave voltammetric was used for measurements. The electrodes were fabricated using carbon paste modified with the complex chloro-5,10,15,20-tetrakis-(pentafluorophenyl)-21H,23H-porphyrin iron(III), which has a chemical structure similar to the active site of the enzyme P450. The sensor presented the best responses in phosphate buffer 0.20 mol L-1 and pH 6.0, using the square wave voltammetry with 50 Hz, amplitude of potential of 150 mV and ΔE of 1.5 mV. With the optimized parameters the sensor showed limits of detection and quantification of 1.9 and 5.2 μmol L-1, respectively. Studies conducted to investigate the mimicking of the sensor, included evaluation of the influence on scan rate in the cyclic voltammetry, the verification of the hyperbolic profile of the sensor response and evaluation of selectivity. The sensor has been satisfactorily applied in the analysis of different samples of environmental interest. Recovery experiments in samples of soil, surface water, and groundwater showed values of 91%, 107% and 96% respectively, showing that the sensor can be used as an alternative method for the quantification of TCP in different matrices. The sensor was also used to monitor the efficiency of molecularly imprinted polymers (MIP) for TCP. In order to obtain the most efficient biomimetic polymer to this analyte were used computational tools that allowed select the best monomer (acrylonitrile). In order to verify the results obtained by the theoretical... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Marcelo Firmino de Oliveira / Banca: Jeosadaque José de Sene / Resumo: O enxofre presente no biodiesel é um contaminante que mesmo em baixas quantidades está associado ao mau funcionamento de conversores catalíticos, emissão de gases e materiais particulados, e a corrosão de partes do motor. Neste trabalho, foi desenvolvido um eletrodo de amálgama sólido de prata (AgSAE) para determinação de enxofre em microemulsões de biodiesel. A caracterização eletroquímica do AgSAE foi realizada em solução eletrólito tampão amônia/amônio devido as melhores condições de análise do enxofre ser em meio alcalino. Através dos experimentos de voltametria cíclica de redissolução adsortiva, sugere-se que o processo redox envolvido se distância da reversibilidade possivelmente devido a uma reação química acoplada. Antes de cada medida foi estipulado um tempo de acúmulo de 120 segundos, devido ao processo adsortivo que ocorre entre o sulfeto em solução e a superfície do AgSAE. Essa característica adsortiva permitiu alcançar um LD da ordem de 10-8 mol L-1 em meio aquoso para as técnica de LSAdSV, SWAdSV e DPAdSV. Um diagrama de fase ternário foi construído a fim de estipular a região onde se forma uma microemulsão caracterizando a sua composição. Avaliou-se o comportamento eletroquímico do sulfeto em dez diferentes composições, observando que em apenas quatro há redução. A microemulsão que apresentou melhor resposta em termos de intensidade de corrente de pico catódica e resolução foi 25% de solução tampão (pH 9,0), 5% de biodiesel e 70% de propanol. A validação do método foi realizada em um material de referência certificado de biodiesel de soja, os LD e LQ obtidos para LSAdSV, SWAdSV e DPAdSV foram da ordem de 10-7 mol L-1. O estudo de recuperação apresentou valores próximos de 100%. A metodologia foi aplicada na determinação de enxofre em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sulfur present in biodiesel is a contaminant that even at low quantities is associated with the malfunctioning of catalytic converters, gaseous and particulate materials, and corrosion of engine parts. In this work, we developed a solid amalgam electrode silver (AgSAE) for determination of sulfur in biodiesel microemulsions. The electrochemical characterization was performed on the AgSAE electrolyte solution buffered ammonia/ammonium due to better analysis of the sulfur being in an alkaline medium, as the pH study shows conducted. Through the adsorptive stripping cyclic voltammetry experiments, it is suggested that the redox process involved becomes far from reversibility possibly due to a chemical reaction coupled. Before each measurement one was fixed accumulation time of 120 seconds, due to adsorptive process that occurs between the sulfite solution and the surface of AgSAE. This characteristic achieves an adsorptive LD of the order of 10-8 mol L-1 in aqueous medium. A ternary phase diagram was constructed to stipulate the region where it forms a microemulsion characterizing its composition. We evaluated the electrochemical behavior of sulfate in ten different compositions, noting that there are only four in reduction. The microemulsion showed better response in terms of intensity and cathodic peak current resolution was 25% of buffer (pH 9,0), 5% biodiesel and 70% propanol. The method validation was performed in a certified reference material of biodiesel from soybeans, LOD and LOQ obtained for LSAdSV, and SWAdSV DPAdSV were the order of 10-7 mol L-1, and the study showed recovery values close to 100%. The methodology was applied in the determination of sulfur in biodiesel sample, the sulfur content in the samples was... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Valnice Boldrin / Banca: Humberto Márcio Santos Milagre / Banca: Daniela Pereira dos Santos / Resumo: O presente trabalho investigou a degradação fotoquímica do corante tartrazina, amplamente empregado na indústria de alimentos, utilizando métodos espectrofométricos e de cromatografia líquida com detecção de arranjo de diodos (CLAE-DAD) e detecção por espectroscopia de massas (LC-MS/MS). Além disso, através do Teste de Ames, avaliou-se também o caráter mutagênico do corante e de seus subprodutos de fotodegradação. Os estudos de fotólise foram conduzidos utilizando radiação UV e solar, observando-se maior velocidade de degradação sob luz artificial e em solução de pH ácido. A descoloração total de solução 1x10-5 mol L-1 de tartrazina foi obtida após 30 min de exposição à luz UV 125 W, demandando uma dose de energia de 37,8 J cm-2. Os resultados obtidos mostraram a geração de 5 subprodutos, oriundos da abertura do anel de cinco membros, identificados por análises de LC-MS/MS. A análise destes dados permitiu a proposição de uma rota de degradação para o corante tartrazina. O teste de Ames foi realizado para o corante em uma concentração de 5,34 mg/placa e para as soluções obtidas após exposição à radiação UV, e mostrou que a tartrazina não possuí propriedades mutagênicas frente às linhagens TA98 e TA100 de S. typhimurium, com e sem metabolização exógena (fração S9). Na segunda etapa do trabalho, investigou-se a lixiviação dos corantes Reativo Verde 19, Direto Azul 86 e Direto Vermelho 81, empregados na tintura de algodão, quando em contato com suor sintético. Os tecidos tingidos foram submetidos à ação de soluções de suor, mimetizando diferentes valores de pH, composição, temperatura e tempo de contato entre o tecido tingido e o suor. A lixiviação destes corantes na solução foi monitorada utilizando as técnicas de espetrofotometria na região UV-Vís, cromatografia em camada delgada (CCD) e LC-MS/MS. Espectros de massas e os cromatogramas do padrão e das amostras obtidas... / Abstract: This work investigated the photochemical degradation of the dye tartrazine, widely used in food industry, using spectrophotometric methods and liquid chromatography coupled with diode array (HPLC-DAD) and mass spectrometry (LC-MS/MS) detection. Furthermore, through the Ames test, was studied the mutagenicity of the dye and it's photodegradation by-products. The photolysis studies were conducted under UV and sunlight, with a more pronounced dye degradation achieved under artificial light in a solution of acidic pH. Total discoloration of a 1x10-5 mol L-1 tartrazine solution was obtained after 30 min of exposure to 125 W UV light, demanding an energy dose of 37.8 J cm-2. The results showed the generation of 5 by-products, derived from the opening of the five-membered ring, identified by LC-MS/MS analysis. The analysis of these data enabled the proposition of a degradation pathway for the dye tartrazine. The Ames test, using Salmonella/microsome, was conducted for the dye at a concentration of 5.34 mg / plate and for the solutions obtained after exposure to UV irradiation, showing that the dye does not possess mutagenic properties for strains TA98 and TA100 of S. typhimurium, with and without exogenous metabolization (S9). In the next step, it was investigated the leaching of dyes Reactive Green 19, Direct Blue 86, Direct Red 81 applied to dye cotton fabrics, when in contact with synthetic sweat. The dyed fabrics were exposed to the synthetic sweat mimicking different pH values, composition, temperature and contact time between the dyed fabric and sweat. The releasing of these dyes in the solutions was monitored using the techniques of UV-Vis spectrophotometry, thin layer chromatography (TLC) and LC-MS/MS. Mass spectra and chromatograms of the Reactive Green 19 standard solution and the samples showed that the dye is extracted from the fabric, by sweat solutions, in all situations tested, and the lower concentrations were found... / Mestre

Orientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Olga Maria Mascarenhas de Faria Oliveira / Banca: Antonio Aparecido Pupim Ferreira / Banca: Cesar Ricardo Teixeira Tarley / Banca: Rosa Amalia Fireman Dutra / Resumo: O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de biossensor baseado em extrato de açaí e sensor biomimético baseado em polímeros de impressão molecular, para a determinação eletroquímica da hexazinona-HXZ (3-ciclohexila-6-(dimetilamino)-1-metil-1,3,5-triazina-2,4(1H,3H)-diona) empregando eletrodos de pasta de carbono e de ouro. O sensor biomimético à base de pasta de carbono foi construído usando polímeros biomiméticos, MIPs (Moleculary Imprinted Polymer). As sínteses dos MIPs e dos respectivos polímeros de controle NIPs, foram realizadas pelos métodos de bulk e de precipitação. O comportamento eletroquímico do sensor biomimético foi estudado por voltametria cíclica e a quantificação da hexazinona foi realizada utilizando voltametria adsortiva de pulso diferencial com redissolução catódica (DPAdCSV). Sob estas condições, obteve-se uma faixa de resposta para HXZ, entre 2,0 x 10-11 e 1,1 x 10-10 mol L-1, e um limite de detecção de 5,8 x 10-12 mol L-1, o sensor biomimetico foi aplicado para a determinação de hexazinona em agua utilizada em uma plantação de cana de açucar, obtendo-se uma recuperação de 98%. No biossensor, a base do extrato de açaí usou-se um eletrodo de ouro cuja superfície foi modificada com monocamadas auto-arranjadas (SAM) de cistamina sobre a qual foi imobilizada a enzima peroxidase extraída da polpa de açaí (Euterpe oleracea). A voltametria de onda quadrada foi a técnica utilizada na otimização e quantificação do herbicida, obtendo-se uma resposta para HXZ de 2,0 x 10-5 até 1,1, x 10-4 mol L-1 e limite de detecção de 6,6 x 10-6 mol L-1. Os resultados obtidos mostram que os sensores propostos são promissores para a quantificação da hexazinona. / Abstract: The present work describe the development of electrochemical biosensors and biomimetec sensor for the determination of hexazinone-HXZ (3-ciclohexyl-6- (dimethylamino)-1-methyl-1,3,5-triazine-2,4(1H,3H)-dione) employing carbon paste and gold electrodes. The biomimetic sensor based on carbon paste was prepared using molecularly imprinted polymers (MIPs). The syntheses of MIPs and the respective control polymers, NIPs, were performed by bulk and precipitation methods. The electrochemical behavior of biomimetic sensor was studied by cyclic voltammetry and the quantification of hexazinone was performed using differential pulse adsorptive cathodic stripping voltammetry (DPAdCSV). Under these conditions response range was obtained for HXZ between 2.0 x 10-11 e 1.1 x 10-10 mol L-1 and detection limit of 5.8 x 10-12 mol L-1. the biomimetic sensor was applied to real samples of a sugar plantation, the recovery was 98% The In the second sensor gold electrode was used whose surface was modified with self-assembled monolayers (SAM) of cystamine on which was immobilized peroxidase enzyme extracted from the pulp of Açai (Euterpe oleracea). The square wave voltammetry technique was used in the optimization and quantification of the herbicide having response for HXZ 2.0 x 10-5 up to 1.1 x 10-4 mol L-1 and detection limit of 6.6 μmol L-1. The results obtained show that the proposed sensors are promising for the quantification of this pesticide. / Doutor

Orientador: José Anchieta Gomes Neto / Banca: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Jorge Luiz Raposo Júnior / Resumo: Foi desenvolvido um equipamento de baixo custo, portátil e multifuncional que integra num único dispositivo quatro técnicas analíticas: fotometria, turbidimetria, nefelometria e fluorimetria. Os principais componentes do equipamento proposto são: diodo emissor de luz (LED) como fontes de radiação; resistor dependente de luz (LDR) como fotodetector; multímetro digital como dispositivo de leitura; um bloco cilíndrico de Nylon preto. Para avaliar o desempenho do equipamento, fez-se a determinação de fósforo (fotometria) e de enxofre (turbidimetria) em fertilizante, de enxofre em material vegetal (nefelometria) e de quinina em água tônica (fluorimetria). As determinações também foram feitas em um equipamento comercial para fins comparativos. Para a determinação de fósforo pelo método do fosfovanadomolibdato, a faixa de trabalho foi de 0,07 a 6,52 mg L-1 (r= 0,9944) e o limite de detecção foi de 0,06 mg L-1. Para a determinação turbidimétrica de sulfato pelo método da precipitação de sulfato de bário, a calibração foi de 2,5 a 100 mg L-1 (r= 0,9982), sendo o limite de detecção 0,23 mg L-1. Na determinação nefelométrica de sulfato, a faixa linear foi de 0,2 a 1,8 mg L-1 (r= 0,9948) e o limite de detecção de 0,10 mg L-1. Na determinação fluorimétrica de quinina, a faixa linear foi de 0,16 a 8,0 mg L-1 (r= 0,9982) e limite de detecção de 0,011 mg L-1. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles fornecidos por equipamentos comerciais e resultados concordantes foram observados ao nível de 95% de confiança. Materiais de referência foram analisados pelo equipamento proposto e os resultados para fósforo e enxofre foram concordantes com os respectivos valores certificados ao nível de 95% de confiança. Além do potencial analítico, o equipamento proposto apresenta utilidade como ferramenta didática. O aprendizado do conteúdo de métodos ópticos de análise pode ser estimulado quando há melhor... / Abstract: A new portable, low cost and multifunctional equipment comprising four analytical techniques (photometry, turbidimetry, nephelometry and fluorimetry) in one single device was developed The main components of the developed device are light emitting diode (LED) as radiation source, light-dependent resistor (LDR) as photodetector, digital multimeter as reading device, and a black plastic container. The performance of the device was checked by determining phosphorus in fertilizer (photometry), sulfur in fertilizer (turbidimetry), sulfur in vegetable samples (nephelometry) and quinine in tonic water (fluorimetry). All determinations were also made in commercial equipments for comparison purposes. The phosphovanadomolibdate method was employed for phosphorus determination within the 0.07 - 6.52 mg L-1 concentration range ((r= 0.9944), and the detection limit was 0.06 mg L-1. The precipitation of barium sulfate was employed for turbidimetric and nephelometric determination of sulfate. For the turbidimetric technique, the calibration range was in the 2.5 - 100 mg L-1 (r= 0.9982), and the detection limit was 0.23 mg L-1. For nephelometry, calibration within 0.2 - 1.8 mg L-1 (r= 0.9948) resulted in detection limit of 0.10 mg L-1. The fluorimetric determination of quinine in the 0.16 - 8.0 mg L-1 linear working range (r= 0.9982) resulted in 0.011 mg L-1 detection limit. Results found by the proposed device were in agreement with those obtained by commercial equipments at 95% confidence level. Standard reference materials were also analyzed, and results for P and S were in agreement with certified values. Besides analytical capabilities, the proposed device may be useful for teaching. The learning goals of some optical techniques may be easier using easy-to-make instruments. / Mestre

Orientador: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Marcia Regina de Moura Aouada / Banca: Silmara Rossana Bianchi / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos métodos de análise aplicados a baterias e pilhas. A primeira etapa do trabalho consistiu na caracterização do material ativo das amostras de baterias e pilhas. Com a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), foi possível calcular o tamanho médio das partículas com variação de 8,08 a 22,96 μm e verificar a presença dos metais tóxicos como Cd, Cr e Ni. O Cd apenas foi encontrado na bateria de Níquel- Cádmio (NiCd) e os demais elementos potencialmente tóxicos (Cr, Pb, As e Hg) não foram detectados. Ainda para a caracterização do material ativo das amostras e com auxílio da Difratometria de Raios-X (DRX) foi possível identificar a presença dos compostos químicos. Ensaio de lixiviação foi realizado para promover a extração dos metais tóxicos presentes no material ativo das baterias e pilhas. Os lixiviados foram analisados por Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS) e Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES) para a quantificação dos metais Cr, Cd, Ni e Pb. O procedimento utilizado para promover as extrações foi ABNT NBR 10.005/2004 que permitiu avaliar a toxicidade do resíduo sólido. Os resultados obtidos através das duas técnicas utilizadas foram concordantes entre si, com a aplicação do Test t de Student com 95% de confiança e se mostraram adequadas para a determinação dos analitos de interesse no extrato lixiviado. A bateria NiCd apresentou uma alta concentração de Cd em sua composição e foi considerada um resíduo tóxico segundo a NBR 10.005/2004. Para a determinação total dos analitos na amostra de bateria NiCd, foi desenvolvido um procedimento de preparo de amostra que permitiu a total digestão da mesma, visando à quantificação dos metais tóxicos por ICP OES. O procedimento B se mostrou mais adequado para promover a... / Abstract: In this work analytical methods applied to batteries were developed. The first stage work consisted in the characterization of the active material of the samples and batteries. With Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) it was possible to calculate the mean particle size with a range from 8.08 to 22.96 μm and verifying the presence of toxic metals such as Cd, Cr and Ni. The Cd was found only in the nickel-cadmium - NiCd batteries only, the other potentially toxic elements (Cd, Cr, Pb, As and Hg) were not detected. For the characterization of active material and the samples with the aid of X- Ray Diffraction (XRD) it was possible to identify the presence of chemical compounds. Leaching test was conducted to promote the extraction of toxic metals present in the active material of batteries. The leachates were analyzed by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) for the quantification of metals Cr, Cd, Ni and Pb. The procedure used to promote the extractions was the ABNT NBR 10.005/2004 devised for evaluating the toxicity of solid waste. The results obtained by the two techniques were concordant between themselves, with the application of the Student's t-test with 95% confidence level and were adequate for the determination of the analytes in the leachate extract. The NiCd battery showed a high concentration of Cd in its composition and was considered a toxic waste according to NBR 10.005/2004. For total determination of the analytes in the NiCd sample, a procedure for sample preparation was developed that resulted in complete digestion of the same in order to quantify the toxic metals by ICP OES. Procedure B was more suitable to promote digestion of the samples with the determination of Cr, Cd, Ni and Pb. The accuracy using procedure B was evaluated using the NiCd battery and the ... / Mestre

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