Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCRS.pdf: 948213 bytes, checksum: a9203dd501088399c978ca30df75b39b (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / Universidade Federal de Minas Gerais / The work here described deals with the development of clean analytical methods for determination of chloride and chemical oxygen demand in water samples. A flow injection spectrophotometric method was developed for determining chloride in water samples based on a solid phase reactor (SPR) containing Hg(SCN)2. The solid reagent was immobilized in epoxy resin. The solid phase reactor was regenerated using an intermittent flow of a solution containing 0.12% m v-1 Hg(SCN)2 and this strategy was needed for baseline stabilization. The analyte chloride displaces thiocyanate from the SPR and this latter reacts with Fe(III) forming a red complex measured at 480 nm. The lifetime of the reactor was estimated in 1000 injections, and both the reagent consumption and the waste generation were appreciably reduced. The obtained results were in agreement with a standard method at a 95% confidence level. The relative standard deviation was 2.25% for 10 successive injections of a 8.0 mg L-1 Cl- solution, and the analytical frequency was 100 determinations h-1. Two metallic electrodes, copper and nickel, were built for determination of chemical oxygen demand (COD). The copper electrode was used in voltammetric measurements in the 0.25 to 0.70 V potential range (vs. Ag/AgCl). The analytical curves were obtained using reference solutions containing from 477 to 2800 mg L-1 glucose.The detection limit was estimated in 152 mg L-1 and the relative standard deviation was < 0.5% (n = 4) for a sample containing 2800 mg L-1 glucose. Voltammetric measurements for COD determination using the Ni electrode were made in the potential range of 0.25 to 0.50 V (vs. Ag/AgCl). The analytical curve was obtained using solutions containing from 48 to 469 mg L-1 of COD. The detection limit was estimated in 7.7 mg L-1 and the relative standard deviation was <2.0% (n = 3) for a sample containing 469 mg L-1 glucose. The voltammetric methods employing Cu/CuO e Ni/NiO electrodes were applied for COD determination in residual waters of food industry and the obtained results were compared with those obtained using a standard method. The conventional methods are usually based on toxic reagents and the time of analysis is around 4 h. The residual solution is either stored or its discard is expensive. The main advantage of the proposed voltammetric methods is that no toxic reagent is used and the time of analysis is shorter, i.e. around 30 min. / Esta tese relata o desenvolvimento de métodos analíticos limpos de interesse ambiental. Para a determinação do íon cloreto em amostras de águas naturais foi desenvolvido um método em análise por injeção em fluxo com o reator em fase sólida com o reagente tiocianato de mercúrio (II) imobilizado em resina epóxi. No método desenvolvido foi proposto um fluxo intermitente com uma solução de 0,12% m/v de Hg(SCN)2 para regeneração do reator em fase sólida e para a estabilização da linha base. O Hg(SCN)2 reage com o cloreto formando o cloreto de mercúrio liberando em solução tiocianato que na presença de Fe(III) forma um complexo vermelho monitorado em 480 nm. O tempo de vida do reator em fase sólida foi acima de 1000 injeções e o consumo de reagente Hg(SCN)2 foi consideravelmente reduzido. A exatidão da metodologia proposta foi adequada, uma vez que os resultados obtidos foram concordantes com aqueles obtidos no método oficial do Standard Methods em um nível de confiança de 95%. O desvio padrão relativo foi 2,25 % para 10 determinações sucessivas de cloreto 8,0 mg L-1 e a freqüência de amostragem foi de 100 determinações por hora. Para a determinação da DQO em águas residuárias foram avaliados dois eletrodos metálicos, a saber: cobre e níquel. Após investigar as melhores condições de trabalho para o eletrodo de cobre, realizaram-se medidas voltamétricas no intervalo de potencial de 0,25 a 0,70 V (vs. Ag/AgCl), em soluções contendo diferentes concentrações de glicose, a fim de obter a curva analítica do eletrodo para determinação de DQO no intervalo de concentrações de 477 a 2800 mg L-1, com limite de detecção 152 mg L-1 obtendo-se um desvio padrão relativo para as amostras < 0,5% (n = 4) para uma concentração de 2800 mg L-1 de glicose. Para a determinação da DQO utilizando-se eletrodo de níquel foi também empregada uma solução de glicose como padrão. Realizaram-se medidas voltamétricas no intervalo de potencial de 0,25 a 0,50 V (vs. Ag/AgCl). A faixa de concentração estudada foi no intervalo de concentrações de DQO de 48 a 469mgL-1, com limite de detecção de 7,7 mg L-1 requerendo renovação da superfície do eletrodo após cada medida, obtendo-se um desvio padrão relativo para as amostras < 2,0% (n = 3) para uma concentração de 469 mg L-1 glicose. Os métodos voltamétricos empregando o eletrodo de Cu/CuO ou o eletrodo de Ni/NiO foram aplicados para a determinação de DQO em águas residuárias de indústrias alimentícias, sendo os resultados comparados com aqueles obtidos empregando-se o método padrão. O procedimento padrão além de empregar reagentes de alta toxicidade tem um tempo de análise de aproximadamente de 4 h. Esses reagentes utilizados são armazenados ou descartados no meio ambiente, os quais acabam participando do ciclo de contaminação. Uma das vantagens do procedimento proposto é a eliminação do uso de reagentes tóxicos e o tempo de análise é de aproximadamente 30 min.

Neste trabalho propôs-se desenvolver eletrodos compósitos à base de grafite-poliuretana modificados com polímeros metacrilatos com impressão molecular (MIP-TC), visando a determinação do antibiótico tetraciclina em formulações farmacêuticas e urina sintética. O trabalho também visou contribuir no desenvolvimento de um sensor com melhor desempenho no que diz respeito à sensibilidade e seletividade do eletrodo compósito modificado, na quantificação do analito/molécula molde em matrizes complexas. Técnicas eletroanalíticas, tais como voltametria cíclica (CV) e voltametria de pulso diferencial (DPV) foram utilizadas para avaliar a resposta em termos de sensibilidade e seletividade do eletrodo compósito na detecção da tetraciclina (TC), proposto neste trabalho. A otimização dos parâmetros, tais como composição do MIP (5,0 %, m/m), amplitude de pulso (50 mV), velocidade de varredura (10 mV s-1), tempo (300 s) e potencial de acumulação [(+ 0,7 V (vs. SCE)] e faixa granulométrica do MIP (150 a 250 &mu;m), usando voltametria de redissolução anódica por pulso diferencial foi realizada para maximizar a determinação da tetraciclina em tampão fosfato 0,10 mol L -1 (pH 2,5), permitindo obter limites de detecção de 0,555 &mu;mol L-1, 2,70 &mu;mol L-1 e 4,71 &mu;mol L-1, respectivamente, para o EGPU-MIP-TC, EGPU e EGPU-NIP, sem necessidade de renovação da superfície do eletrodo entre as sucessivas medidas. Regiões lineares entre 4,0 e 60,0 &mu;mol L-1, 8,0 e 60,0 &mu;mol L-1 e 20,0 e 100,0 &mu;mol L-1/sup> foram observadas, respectivamente, para o EGPU-MIP-TC, EGPU e EGPU-NIP, para o pico anódico em + 0,9 V (vs. SCE). Os EGPU também foram testados quanto à seletividade frente à possíveis interferentes, sendo utilizados clortetraciclina (CTC) e oxitetraciclina (OTC) para os testes de interferência. Em todos os casos, a interferência do EGPU-MIP-TC foi menor do que a obtida com o EGPU-NIP, confirmando que o EGPU-MIP-TC foi mais efetivo na capacidade de reconhecer seletivamente o analito na presença dos interferentes CTC e OTC. Após as etapas de síntese dos MIP/NIP e confecção dos eletrodos, otimização dos parâmetros, avaliações e testes de sensibilidade e seletividade dos EGPU, os eletrodos foram submetidos à aplicação em duas amostras de medicamentos comerciais, TetraMed&reg; 500 mg e genérico de cloridrato de tetraciclina 500 mg e uma amostra sintética de urina. Os resultados foram comparados ao método oficial por HPLC, apresentando 95 % de confiança, de acordo com o teste t-Student. / In this work, graphite-polyurethane composites electrodes were modified with methacrylate molecularly imprinted polymers (MIP-TC) in order to evaluate the electrodes in the determination of tetracycline (TC) antibiotic in pharmaceutical formulations as well as in biological fluid. The work aimed to contribute in development of a sensor with better performance about the sensitivity and selectivity of the composites electrodes modified in quantification of this analyte. Electroanalytical techniques such as cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) were used to evaluate the selectivity and sensitivity of the composite electrodes in the detection of tetracycline. The parameters optimization, such as MIP composition (5.0 %, m/m), pulse amplitude (50 mV), scan rate (10 mV s-1), accumulation time (300 s), accumulation potential [+ 0.7 V (vs. SCE)], and MIP granulometry (150 to 250 &mu;m), using differential pulse anodic stripping voltammetry was done to maximize the determination of tetracycline in phosphate buffer 0.1 mol·L-1 pH 2.5 resulting in LOD of 0.555 &mu;mol L-1, 2.70 &mu;mol L-1 and 4.71 &mu;mol L-1, respectively for the EGPU-MIP-TC, EGPU and EGPU-NIP, without the need for surface renovation between the measures. A linear dynamic range from 4.0 to 60.0 &mu;mol L-1, 8.0 to 60.0 &mu;mol L-1 and 20.0 to 100.0 &mu;mol L-1, respectively for the EGPU-MIP-TC, EGPU and EGPU-NIP was observed for the anodic peak at + 0.9 V (vs. SCE). The EGPU were also tested regarding the selectivity compared to possible interferents, such as chlortetracycline (CTC) and oxytetracycline (OTC) for the interference study. In all cases, the interference of EGPU-MIP-TC was lower than the one that was got with EGPU-NIP, confirming that the EGPU-MIP-TC was more selective than the non-imprinted polymer in the capacity of recognizing, selectively, the analyte in presence of CTC and OTC interferents. After the steps of synthesis of MIP/NIP and electrodes confection, parameters optimization, evaluation and EGPU sensitivity and selectivity studies, the electrodes were submitted to the application in two commercial drugs containing 500 mg of tetracycline cloridrate, TetraMed&reg; and generic; and a synthetic urine sample. The results were compared to the official method by HPLC, presenting 95 % confidence according to the t-Student test.

Neste trabalho propôs-se desenvolver eletrodos compósitos à base de grafite-poliuretana modificados com polímeros metacrilatos com impressão molecular (MIP-TC), visando a determinação do antibiótico tetraciclina em formulações farmacêuticas e urina sintética. O trabalho também visou contribuir no desenvolvimento de um sensor com melhor desempenho no que diz respeito à sensibilidade e seletividade do eletrodo compósito modificado, na quantificação do analito/molécula molde em matrizes complexas. Técnicas eletroanalíticas, tais como voltametria cíclica (CV) e voltametria de pulso diferencial (DPV) foram utilizadas para avaliar a resposta em termos de sensibilidade e seletividade do eletrodo compósito na detecção da tetraciclina (TC), proposto neste trabalho. A otimização dos parâmetros, tais como composição do MIP (5,0 %, m/m), amplitude de pulso (50 mV), velocidade de varredura (10 mV s-1), tempo (300 s) e potencial de acumulação [(+ 0,7 V (vs. SCE)] e faixa granulométrica do MIP (150 a 250 &mu;m), usando voltametria de redissolução anódica por pulso diferencial foi realizada para maximizar a determinação da tetraciclina em tampão fosfato 0,10 mol L -1 (pH 2,5), permitindo obter limites de detecção de 0,555 &mu;mol L-1, 2,70 &mu;mol L-1 e 4,71 &mu;mol L-1, respectivamente, para o EGPU-MIP-TC, EGPU e EGPU-NIP, sem necessidade de renovação da superfície do eletrodo entre as sucessivas medidas. Regiões lineares entre 4,0 e 60,0 &mu;mol L-1, 8,0 e 60,0 &mu;mol L-1 e 20,0 e 100,0 &mu;mol L-1/sup> foram observadas, respectivamente, para o EGPU-MIP-TC, EGPU e EGPU-NIP, para o pico anódico em + 0,9 V (vs. SCE). Os EGPU também foram testados quanto à seletividade frente à possíveis interferentes, sendo utilizados clortetraciclina (CTC) e oxitetraciclina (OTC) para os testes de interferência. Em todos os casos, a interferência do EGPU-MIP-TC foi menor do que a obtida com o EGPU-NIP, confirmando que o EGPU-MIP-TC foi mais efetivo na capacidade de reconhecer seletivamente o analito na presença dos interferentes CTC e OTC. Após as etapas de síntese dos MIP/NIP e confecção dos eletrodos, otimização dos parâmetros, avaliações e testes de sensibilidade e seletividade dos EGPU, os eletrodos foram submetidos à aplicação em duas amostras de medicamentos comerciais, TetraMed&reg; 500 mg e genérico de cloridrato de tetraciclina 500 mg e uma amostra sintética de urina. Os resultados foram comparados ao método oficial por HPLC, apresentando 95 % de confiança, de acordo com o teste t-Student. / In this work, graphite-polyurethane composites electrodes were modified with methacrylate molecularly imprinted polymers (MIP-TC) in order to evaluate the electrodes in the determination of tetracycline (TC) antibiotic in pharmaceutical formulations as well as in biological fluid. The work aimed to contribute in development of a sensor with better performance about the sensitivity and selectivity of the composites electrodes modified in quantification of this analyte. Electroanalytical techniques such as cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) were used to evaluate the selectivity and sensitivity of the composite electrodes in the detection of tetracycline. The parameters optimization, such as MIP composition (5.0 %, m/m), pulse amplitude (50 mV), scan rate (10 mV s-1), accumulation time (300 s), accumulation potential [+ 0.7 V (vs. SCE)], and MIP granulometry (150 to 250 &mu;m), using differential pulse anodic stripping voltammetry was done to maximize the determination of tetracycline in phosphate buffer 0.1 mol·L-1 pH 2.5 resulting in LOD of 0.555 &mu;mol L-1, 2.70 &mu;mol L-1 and 4.71 &mu;mol L-1, respectively for the EGPU-MIP-TC, EGPU and EGPU-NIP, without the need for surface renovation between the measures. A linear dynamic range from 4.0 to 60.0 &mu;mol L-1, 8.0 to 60.0 &mu;mol L-1 and 20.0 to 100.0 &mu;mol L-1, respectively for the EGPU-MIP-TC, EGPU and EGPU-NIP was observed for the anodic peak at + 0.9 V (vs. SCE). The EGPU were also tested regarding the selectivity compared to possible interferents, such as chlortetracycline (CTC) and oxytetracycline (OTC) for the interference study. In all cases, the interference of EGPU-MIP-TC was lower than the one that was got with EGPU-NIP, confirming that the EGPU-MIP-TC was more selective than the non-imprinted polymer in the capacity of recognizing, selectively, the analyte in presence of CTC and OTC interferents. After the steps of synthesis of MIP/NIP and electrodes confection, parameters optimization, evaluation and EGPU sensitivity and selectivity studies, the electrodes were submitted to the application in two commercial drugs containing 500 mg of tetracycline cloridrate, TetraMed&reg; and generic; and a synthetic urine sample. The results were compared to the official method by HPLC, presenting 95 % confidence according to the t-Student test.

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