Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-13T16:23:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DeterminacaoEntalpimetricaCalcio.pdf: 3035574 bytes, checksum: 46487e37e17140bbf2c63eb977d5d0b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-13T17:09:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DeterminacaoEntalpimetricaCalcio.pdf: 3035574 bytes, checksum: 46487e37e17140bbf2c63eb977d5d0b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T17:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DeterminacaoEntalpimetricaCalcio.pdf: 3035574 bytes, checksum: 46487e37e17140bbf2c63eb977d5d0b1 (MD5) Previous issue date: 1986-03-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho descreve-se a determinação de cálcio e magnésio em calcários, usando-se um Entalpímetro de Fluxo Continuo desenvolvido no Instituto de Química da UNICAMP. O aparelho empregado é composto de uma bomba peristáltica, um injetor proporcional, dois termistores do sistema diferencial de detecção termométrica, dispostos dentro de um banho de água; um ponte de Wheatstone e um registrador potenciométrico. Para a determinação de cálcio foram realizados estudos das potencialidades do método empregando-se reações de precipitação com oxalato de amônio e reações de complexação com Na2-EDTA e Mg-EDTA. Conforme as condições de trabalho e os resultados alcançados, optou-se pela reação de complexação com Mg-EDTA. Para tanto, foram analisadas amostras sintôticas,certificadas e amostras de "calcários de fontes diversas. Esta determinação apresentou uma precisão e exatidão de 1,0% e uma velocidade analítica de 100 amostras/hora. Como no caso do cálcio, na determinação de magnésio foram feitos estudos de aplicação do método proposto, usando-se reações de complexação com Na2-EDTA. Inicialmente foi estudada a possibilidade de uso da precipitação prévia do cálcio presente por meio de oxalato de amônio e de molibdato de amônio. Fez-se a determinação conjunta de cálcio e magnésio usando-se complexação com Na2-EDTA. Sabendo-se a quantidade de cálcio presente na amostra, pode-se quantificar o magnésio. Para a avaliação da aplicabilidade do método foram usadas as mesmas amostras testadas para o cálcio. O erro relativo médio alcançado foi da ordem de 4,0% para amostras com teor de MgO maior do que 10%, e maior, para amostras com teor de MgO inferior a 10%. A velocidade analítica foi da ordem de 100 amostras/hora. Os resultados obtidos com o método entalpimétrico foram comparados com os alcançados por outros métodos. / Determination of calcium and magnesium in limestone using a flow enthalpimeter is described. The apparatus consists of a peristaltic pump, a proportional injector, two twin thermistors, a Wheatstone bridge and a strip-chart recorder. The injector, the 'flow manifolds and the emperature-sensing elqments are immersed in San insulated water bath. For the determination of calcium, preliminary studies were undertaken using the precipitation reaction with ammonium oxalate and the complaxation with Na2-EDTA and Mg-EDTA. After these studies, the experimental procedure chosen was based on complexation with Mg-EDTA. In order to test the method, determination of calcium was performed in synthetic, certified and other samples. Precision and accuracy was found to be equal to 1.0% and the analytical rate was 100 samples per hour. For the determination of magnesium, initial tests were conducted investigating the possibility of using the complexation reaction with Na2-EDTA and the previous separation of calcium by means of precipitation with ammonium oxalate and ammonium molybdate. In the final procedure, the complexation reaction with Na2-EDTA was chosen to give the amount of both calcium and magnesium. Then, magnesium is found by difference, since the percentage of calcium is known. Resuls of several determinations indicate an average error around 4% for samples with MgO higher than 10%. The uncertainty increases for samples having MgO lower than 10%. The analytical rate is about 100 samples per hour. The results of the enthalpimetric method were compared with those found by other techniques such as volumetry ( by complexation) atomic absorption and flame photometry.

A utilização de técnicas analíticas para classificação de produtos ou predição de propriedades químicas tem se mostrado de especial interesse tanto na indústria quanto na academia. Através da análise da concentração elementar, ou de técnicas de espectroscopia, é possível obter-se um grande número de informações sobre as amostras em análise. Contudo, o elevado número de variáveis disponíveis (comprimentos de onda, ou elementos químicos, por exemplo) pode prejudicar a acurácia dos modelos gerados, necessitando da utilização de técnicas para seleção das variáveis mais relevantes com vistas a tornar os modelos mais robustos. Esta dissertação propõe métodos para seleção de variáveis em química analítica com propósito de classificação de produtos e predição via regressão de propriedades químicas. Para tal, inicialmente propõe-se um método de seleção de intervalos não equidistantes de comprimentos de onda em espectroscopia para classificação de combustíveis, o qual baseia-se na distância entre espectros médios de duas classes distintas; os intervalos são então utilizados em técnicas de classificação.Ao ser aplicado em dois bancos de dados de espectroscopia, o método foi capaz de reduzir o número de variáveis utilizadas para somente 23,19% e 4,95% das variáveis originais, diminuindo o erro de 13,90% para 11,63% e de 4,71% para 1,21%. Em seguida é apresentado um método para seleção dos elementos mais relevantes para classificação de vinhos provenientes de quatro países da América do Sul, baseado nos parâmetros da análise discriminante linear. O método possibilitou atingir acurácia média de 99,9% retendo em média 6,82 elementos químicos, sendo que a melhor acurácia média atingida utilizando todos os 45 elementos disponíveis foi de 91,2%. Por fim, utiliza-se o algoritmo support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) para seleção dos comprimentos de onda mais importantes na regressão por vetores de suporte. Ao serem aplicado em 12 bancos de dados juntamente com outros métodos de seleção e regressão, o SVR e o SVR-RFE obtiveram os melhores resultados em 8 deles, sendo que o SVR-RFE foi significativamente superior dentre os algoritmos de seleção. A aplicação dos métodos deseleção de variáveis propostos na presente dissertação possibilitou a realização de classificações e regressões mais robustas, bem como a redução do número de variáveis retidas nos modelos. / The use of analytical techniques in product classification or chemical properties estimation has been of great interest in both industry and academy. The employment of spectroscopy techniques, or through elemental analysis, provides a great amount of information about the samples being analyzed. However, the large number of features (e.g.: wavelengths or chemical elements) included in the models may jeopardize the accuracy, urging the employment of feature selection techniques to identify the most relevant features, producing more robust models. This dissertation presents feature selection methods focused on analytical chemistry, aiming at product classification and chemical property estimation (regression). For that matter, the first proposed method aims at identifying the most relevant wavelength intervals for fuel classification based on the distance between the average spectra of the two classes being analyzed. The identified intervals are then used as input for classifiers. When applied to two spectroscopy datasets, the proposed framework reduced the number of features to just 23.19% and 4.95% of the original ones, also reducing the misclassification error to 4.71% and 1.21%. Next, a method for identifying the most important elements for wine classification is presented, which is based on the parameters from linear discriminant analysis and aims at classifying wine samples produced in four south American countries. The method achieved average accuracy of 99.9% retaining average 8.82 chemical elements; the best accuracy using all 45 available chemical elements was 91.2%. Finally, the use of the support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) algorithm is proposed to identify the most relevant wavelengths for support vector regression. The proposed framework was applied to 12 datasets with other feature selection approaches and regression algorithms. SVR and SVR-RFE achieved the best results in 8 out of 12 datasets; SVR-RFE when compared to other feature selection algorithms proved have significantly better performance. The employment of the proposed feature selection methodsin this dissertation yield more robust classifiers and regression models, also reducing the number of features needed to produce accurate results.

A presente dissertação apresenta os resultados referentes ao desenvolvimento de procedimentos analíticos para a determinação de índice de iodo em biodiesel e óleo vegetal e do teor de éster em biodiesel e em misturas biodiesel:diesel. O primeiro procedimento para a determinação de índice de iodo foi baseado na descoloração de uma solução de I3- monitorada por espectrofotometria. Para amostras de biodiesel e óleo vegetal, foram obtidas respostas lineares nos intervalos de 10-106 g I2/100 g e 20-144 g I2/100 g, respectivamente. O coeficiente de variação (n = 10) e o limite de detecção (99,7% nível de confiança) foram estimados em 5,0% e 2,5 g I2/100 g para amostras de biodiesel, enquanto para amostras de óleos vegetais os valores foram 3,0% e 7 g I2/100 g, respectivamente. Foram consumidos ca. 1,2 mL de amostra, 0,365 mg de I2 e 40 mg de KI, e gerado ca. 2,2 mL de resíduo por determinação. Efeitos de matriz foram constatados e superados por calibração com compatibilização de matriz. Alternativamente, foi desenvolvimento um spot test utilizando imagens digitais, também baseado no consumo de I2 pelos compostos insaturados presentes na amostra, porém envolvendo a deposição de alíquotas de reagente em papel de filtro e a medida do I2 remanescente, na forma do complexo com amido. As medidas foram realizadas com a câmera de um celular e tratadas como reflectância. Resposta linear foi obtida entre 10-106 g I2/100 g de biodiesel, com coeficiente de variação (n = 10) e limite de detecção (99,7% nível de confiança) estimados em 5,0% e 8 g I2/100 g, respectivamente. Foram consumidos 40 ?L de amostra e 50 ?g de I2 e gerado 65 ?L de resíduo por determinação. A determinação do teor de éster baseou-se na formação do complexo violeta entre Fe(III) e hidroxamato, gerado pela reação entre os ésteres de alquila da amostra e hidroxilamina. Foi utilizado um sistema de análises de fluxo, explorando o processo lab-in-syringe, com etanol como solvente mediador para gerar uma única fase entre a amostra hidrofóbica e os reagentes hidrofílicos. Respostas lineares foram obtidas nos intervalos 4-99% (v/v) e 2-40% (v/v) para biodiesel e mistura biodiesel:diesel, respectivamente. Para as amostras de biodiesel, o coeficiente de variação, o limite de detecção e a frequência de amostragem foram estimados em 0,80% (n = 10), 0,36% e 15 h-1, respectivamente, enquanto para a mistura biodiesel:diesel foram 0,20%, 0,03% (v/v) e 12 h-1, respectivamente. Foram consumidos 40 ?L de amostra de biodiesel e 100 ?L da mistura biodiesel:diesel, 0,860 mg de hidroxilamina, 0,145 mg Fe e gerado ca. 3 mL de resíduo. Os resultados obtidos em todos os procedimentos foram concordantes com os obtidos em procedimentos de referência com 95% de confiança. Os procedimentos desenvolvidos são práticos e viáveis para análises on-line e at-line, além de consumirem pequenas quantidades de solventes orgânicos e reagentes e gerarem pequenos volumes de resíduos / The present dissertation is focused on the development of analytical procedures for the determination of iodine value in biodiesel and vegetable oils as well as of ester content in biodiesel and biodiesel:diesel blends. The procedure for the determination of iodine value was based on discoloration of a triiodide solution measured by spectrophotometry. For biodiesel and vegetable oil samples, linear responses were obtained from 10-106 g I2/100 g and 20-144 g I2/100 g, respectively. The coefficient of variation (n = 10) and limit of detection (99.7% confidence level) were 5.0% and 2.5 g I2/100 g, whereas for vegetable oils, the values were 3.0% and 7 g I2/100 g, respectively. About 1.2 mL of sample, 0.365 mg of I2 and 40 mg of KI were consumed per determination, with generation of ca. 2.2 mL of waste. Matrix effects were circumvented by matrix matching. Alternatively, a spot test using digital images was developed, also based on consumption of iodine by unsaturated compounds in the samples, but relying on deposition of reagent aliquots on a filter paper followed by measurement of remaining iodine, through its complex formed with starch. The measurements were performed with a cell phone camera and treated as reflectance. A linear response was obtained within 10 and 106 g I2/100 g of biodiesel. The coefficient of variation (n = 10) and limit of detection were (99.7% confidence level) estimated at 4.9% and 8 g I2/100 g, respectively. About 40 ?L of sample and 50 ?g of I2 were consumed per determination, with generation of ca. 65 ?L of waste per determination. Ester determination was based on reaction of alkyl esters from biodiesel and hydroxylamine, yielding hydroxamate, which was measured by spectrophotometry as an iron(III) complex. The flow-based procedure exploited the lab-in-syringe approach, by using ethanol as mediator solvent to generate a single phase between the hydrophobic sample and the hydrophilic reagents. Linear responses were obtained from 4 to 99% (v/v) and 2 to 40% (v/v) for biodiesel and biodiesel:diesel blends, respectively. For biodiesel samples the coefficient of variation (n = 10), detection limit (99.7% confidence level) and sampling rate were estimated at 0.80%, 0.36%, and 15 h-1, respectively, whereas for biodiesel:diesel blends, the corresponding values were 0.20%, 0.03% (v/v), and 12 h-1, respectively. About 40 µL of biodiesel or 100 µL biodiesel:diesel blends, 0.860 mg of hydroxylamine, and 0.145 mg Fe were consumed per determination, with generation of ca. 3 mL of waste. The results obtained by all the proposed procedures agreed with the reference ones at the 95% confidence level. The proposed procedures are practical and feasible for on-line or at-line analysis, by consuming only low amounts of organic solvents and reagents, and generating low waste volumes

Complexos de rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) e 5,10, 15,20-tetrakis(1-metilpiridínio-4-il) porfirina de paládio (II) foram empregados como indicadores da concentração de oxigênio dissolvido em solução aquosa, baseando-se no efeito supressor do oxigênio na fluorescência desses íons complexos. Soluções aquosas desses complexos foram empregadas como indicadoras luminescentes, para verificar a eficiência de um sistema de degaseificação aplicado para remoção de oxigênio de amostras de solução. O uso do íon rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) como indicador foi avaliado no monitoramento do consumo de oxigênio na reação de autoxidação de S(IV) catalisada por Mn(II) e pelo complexo de Ni(II)/tetraglicina. / The complexes of tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) and 5,10,15,20-tetrakis(1-methilpyridyl-4) porphyrin palladium (II), were used as luminescent probes of dissolved oxygen in aqueous solutions, based on the quenching effect of oxygen in fluorescence spectrometry. Aqueous solutions of these complexes served as a luminescent probe to check the performance of one flow degassing device applied to the removal of oxygen from sample solution. The ion tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) was used as one probe to evaluate the oxygen consumption on the autoxidation reactions of S(IV) catalyzed by Mn(II) and Ni(II)/tetraglycine complex.

Determinou-se a análise dos teores de benzeno em 74 amostras de solventes orgânicos industriais e produtos formulados como thinners e produtos gráficos, em amostras coletadas orientadamente em oito estados do país, com a finalidade de obter dados sobre a exposição ocupacional de trabalhadores. A análise conjunta dos resultados analíticos, das condições de trabalho encontradas e do mercado desses produtos, forneceu o subsídio técnico inicial para uma reflexão mais ampla de como atuar, via Química Analítica, em Saúde Ocupacional, garantindo critérios de confiabilidade analítica e eficácia para o objeto acercado. Do ponto de vista metodológico, a observação de confiabilidade analítica garante situar o trabalho. no domínio químico-analítico e a eficácia alcança a natureza interdisciplinar em relação ao objeto em Saúde Ocupacional. A seleção desses parâmetros e a observância constante de sua relação com o objeto investigado foi orientando os estudos e ações interdisciplinares e interinstitucionais descritas nos capítulos dois e três deste trabalho, que permitiram explicitar um quadro de elevada complexidade, referente à exposição ocupacional ao benzeno no país. Esse \"Sistema Global Complexo\" como o denominamos, é definido pelo modo de produção, distribuição e uso do benzeno e está representado em diagrama próprio. Procura-se mostrar que as respostas às demandas químico-analíticas surgidas no interior desse sistema, exigem a \"internalização\" dos instrumentos específicos, para garantia simultânea de confiabilidade e eficácia. Foi preciso diferenciar e explicitar os principais sub-sistemas para evidenciar as relações e interdependências estruturais na utilização do benzeno, a fim de eliminar demandas inadequadas e acercar variáveis e interferências a serem consideradas no domínio analítico. Segue-se detalhando no âmbito da Química o sub-sistema \"Indústrias Misturadoras de Solventes\". Mostram-se as ações e os estudos químico-analíticos desenvolvidos para fiscalização dos teores de benzeno em solventes e produtos formulados, regulamentados por portaria interministerial própria. Descreve-se o planejamento estatístico para coleta de amostras e a metodologia de análise dos teores de benzeno testada em caráter interlaboratorial. Sugere-se a extensão dessa abordagem metodológica para estudo da exposição ocupacional a outros produtos químicos que venham definir quadros complexos. / The presence of benzene has been assessed in 74 samples of industrial organic solvents and products formulated as thinners and graphic products, properly collected in 8 states of Brazil, with the purpose of acquiring data on occupational exposure by workers. The analysis of the analytical results together with the labor conditions found and the market for these products, has provided the starting technical subsidies whose goal was a broader discussion on how to deal with Occupational Health, via Analytical Chemistry, in order to assure the criteria of analytical reliability and efficacy for the object approached. From the point of view of methodology, the maintenance of analytical reliability criteria permits to place this work within the domain of Analytical Chemistry, and thus the efficacy as a parameter reaches the interdisciplinary nature relative to the object which is target of Occupational Health. The selection of these instruments and the permanent observation of its relation towards the object researched has orientated the interdisciplinary and interinstitucional studies and actions described in chapters 2 and 3 of this work. They allow us to evolve a frame of high complexity, regarding the occupational exposure to benzene in Brazil. This \"Global Complex System\", as we call it, is defined by the way benzene is produced, distributed and used, which has been illustrated by means of a diagram. The point we try to make, is that the answers to the demands faced by the analytical chemistry within this system, requires the \"internalization\" of specific instruments in order to ensure both reliability and efficacy. It was necessary to perform the differentiation and make explicit the main subsystems so that the structural relations and interdependence in the benzene use would become evident. Thus, inadequate demands would be put away and variables and interferences could be approached and analytically considered. An effort is then made in order to detail, within the chemistry field, the subsystem called \"Solvent Mixing Industry\". Chemical analytical actions and studies are described as they have been developed to check the presence of benzene in solvents and formulated products. Such inspection is ruled by specific governmental by-laws. The statistical planning is then described, regarding the collection of samples and the methodology of analysis which was tested on an interlaboratorial level. It is suggested that this methodological approach could be extended to studies on occupational exposure to other chemical products which may give rise to other complex frameworks.

A presente dissertação apresenta os resultados referentes ao desenvolvimento de procedimentos analíticos para a determinação de índice de iodo em biodiesel e óleo vegetal e do teor de éster em biodiesel e em misturas biodiesel:diesel. O primeiro procedimento para a determinação de índice de iodo foi baseado na descoloração de uma solução de I3- monitorada por espectrofotometria. Para amostras de biodiesel e óleo vegetal, foram obtidas respostas lineares nos intervalos de 10-106 g I2/100 g e 20-144 g I2/100 g, respectivamente. O coeficiente de variação (n = 10) e o limite de detecção (99,7% nível de confiança) foram estimados em 5,0% e 2,5 g I2/100 g para amostras de biodiesel, enquanto para amostras de óleos vegetais os valores foram 3,0% e 7 g I2/100 g, respectivamente. Foram consumidos ca. 1,2 mL de amostra, 0,365 mg de I2 e 40 mg de KI, e gerado ca. 2,2 mL de resíduo por determinação. Efeitos de matriz foram constatados e superados por calibração com compatibilização de matriz. Alternativamente, foi desenvolvimento um spot test utilizando imagens digitais, também baseado no consumo de I2 pelos compostos insaturados presentes na amostra, porém envolvendo a deposição de alíquotas de reagente em papel de filtro e a medida do I2 remanescente, na forma do complexo com amido. As medidas foram realizadas com a câmera de um celular e tratadas como reflectância. Resposta linear foi obtida entre 10-106 g I2/100 g de biodiesel, com coeficiente de variação (n = 10) e limite de detecção (99,7% nível de confiança) estimados em 5,0% e 8 g I2/100 g, respectivamente. Foram consumidos 40 ?L de amostra e 50 ?g de I2 e gerado 65 ?L de resíduo por determinação. A determinação do teor de éster baseou-se na formação do complexo violeta entre Fe(III) e hidroxamato, gerado pela reação entre os ésteres de alquila da amostra e hidroxilamina. Foi utilizado um sistema de análises de fluxo, explorando o processo lab-in-syringe, com etanol como solvente mediador para gerar uma única fase entre a amostra hidrofóbica e os reagentes hidrofílicos. Respostas lineares foram obtidas nos intervalos 4-99% (v/v) e 2-40% (v/v) para biodiesel e mistura biodiesel:diesel, respectivamente. Para as amostras de biodiesel, o coeficiente de variação, o limite de detecção e a frequência de amostragem foram estimados em 0,80% (n = 10), 0,36% e 15 h-1, respectivamente, enquanto para a mistura biodiesel:diesel foram 0,20%, 0,03% (v/v) e 12 h-1, respectivamente. Foram consumidos 40 ?L de amostra de biodiesel e 100 ?L da mistura biodiesel:diesel, 0,860 mg de hidroxilamina, 0,145 mg Fe e gerado ca. 3 mL de resíduo. Os resultados obtidos em todos os procedimentos foram concordantes com os obtidos em procedimentos de referência com 95% de confiança. Os procedimentos desenvolvidos são práticos e viáveis para análises on-line e at-line, além de consumirem pequenas quantidades de solventes orgânicos e reagentes e gerarem pequenos volumes de resíduos / The present dissertation is focused on the development of analytical procedures for the determination of iodine value in biodiesel and vegetable oils as well as of ester content in biodiesel and biodiesel:diesel blends. The procedure for the determination of iodine value was based on discoloration of a triiodide solution measured by spectrophotometry. For biodiesel and vegetable oil samples, linear responses were obtained from 10-106 g I2/100 g and 20-144 g I2/100 g, respectively. The coefficient of variation (n = 10) and limit of detection (99.7% confidence level) were 5.0% and 2.5 g I2/100 g, whereas for vegetable oils, the values were 3.0% and 7 g I2/100 g, respectively. About 1.2 mL of sample, 0.365 mg of I2 and 40 mg of KI were consumed per determination, with generation of ca. 2.2 mL of waste. Matrix effects were circumvented by matrix matching. Alternatively, a spot test using digital images was developed, also based on consumption of iodine by unsaturated compounds in the samples, but relying on deposition of reagent aliquots on a filter paper followed by measurement of remaining iodine, through its complex formed with starch. The measurements were performed with a cell phone camera and treated as reflectance. A linear response was obtained within 10 and 106 g I2/100 g of biodiesel. The coefficient of variation (n = 10) and limit of detection were (99.7% confidence level) estimated at 4.9% and 8 g I2/100 g, respectively. About 40 ?L of sample and 50 ?g of I2 were consumed per determination, with generation of ca. 65 ?L of waste per determination. Ester determination was based on reaction of alkyl esters from biodiesel and hydroxylamine, yielding hydroxamate, which was measured by spectrophotometry as an iron(III) complex. The flow-based procedure exploited the lab-in-syringe approach, by using ethanol as mediator solvent to generate a single phase between the hydrophobic sample and the hydrophilic reagents. Linear responses were obtained from 4 to 99% (v/v) and 2 to 40% (v/v) for biodiesel and biodiesel:diesel blends, respectively. For biodiesel samples the coefficient of variation (n = 10), detection limit (99.7% confidence level) and sampling rate were estimated at 0.80%, 0.36%, and 15 h-1, respectively, whereas for biodiesel:diesel blends, the corresponding values were 0.20%, 0.03% (v/v), and 12 h-1, respectively. About 40 µL of biodiesel or 100 µL biodiesel:diesel blends, 0.860 mg of hydroxylamine, and 0.145 mg Fe were consumed per determination, with generation of ca. 3 mL of waste. The results obtained by all the proposed procedures agreed with the reference ones at the 95% confidence level. The proposed procedures are practical and feasible for on-line or at-line analysis, by consuming only low amounts of organic solvents and reagents, and generating low waste volumes

A utilização de eletrodos modificados com filmes de Bismuto, formados in situ, é um método prático para a determinação de metais através da pré-concentração e redissolução anódica, pois a modificação do eletrodo e a pré-concentração dos analitos são realizadas simultaneamente. O processo de fabricação de eletrodos de Au através de CD-Rs é uma alternativa barata para a confecção de eletrodos descartáveis, pois devido ao baixo custo e facilidade, com um único CD-R é possível produzir de um grande número de eletrodos possibilitando a realização de várias medições. Quando não mais apresentar o comportamento desejado, o sensor simplesmente é descartado. Tal processo é vantajoso no sentido de que após a realização da redissolução dos metais préconcentrados no eletrodo, o mesmo pode não apresentar o perfil anterior devido a uma quantidade residual de bismuto do filme remanescente no eletrodo. Devido a facilidade de produção de eletrodos de CD-R foram construídos sistemas integrados contendo os três eletrodos necessário para a célula eletroquímica através da técnica de corrosão com iodo/iodeto. Tal processo foi realizado fazendo-se a proteção das áreas dos eletrodos com toner de impressora, transferido termicamente. Após a corrosão, o toner é retirado com algodão embebido em acetonitrila. Um eletrodo de (pseudo) referência (Ag/AgCl KCl 0,1 mol L-1) foi incorporado ao sistema através da eletrodeposição de Ag sobre um dos três eletrodos de Au e posterior reoxidação de uma porção da Ag eletrodepositada em meio contendo íons cloreto para a formação de AgCl. Tal sistema apresentou uma boa repetibilidade de medidas de voltametria de onda quadrada realizadas após a pré-concentração sobre filmes de Bi formado in situ em soluções de Pb e Cd a uma concentração de 2,0x10-6 mol L-1. A concentração de Bi3+ utilizado para a formação do filme foi de 1,0x10-4 mol L-1. O estudo da concentração dos íons Bi3+ utilizado para a formação do filme mostrou-se um parâmetro que afeta crucialmente o formato das curvas analíticas para ambos os metais Cd e Pb, apresentando variações na sensibilidade do método para ambos os metais e dificultando a determinação conjunta dos mesmos para concentrações mais baixas. A quantificação destes metais foi realizada em amostras de urina e de combustíveis como óleo Diesel e Biodiesel através do método de adição de padrões, os quais se apresentaram em faixas a nível de traços (µg.L-1). / The use of in situ Bismuth film modified electrodes is a practice method for the determination of metals by a preconcentration and anodic stripping, because the modification of electrode and preconcentration of analites in made simultaneously. The Au electrode manufacturing by CD-Rs is a cheap alternative method to build disposable electrodes, due the low cost and easily, with a unique CD-R is possible the production of a great number of electrodes whose possibility the realization of many measurements. When the preview behavior is anymore observed, the sensor is just discarded. This process is advantageous in the sense of after the stripping step, in which the pre-concentrated metals is getting out the electrode, the same cannot represent itself as the beginning profile, due a residual quantity of bismuth in the film remainder in the electrode. Because the easily of production of CD-R electrodes were made array of Au electrodes containing three electrodes, necessarily to electrochemistry cell, by the etching technique with iodide/iodine. This process was made using the protection of electrodes area with laser printer ink, by the thermal transference. After the etching, the toner ink is removed with swab cotton, absorbed in acetonitrile. A pseudo reference electrode (Ag/AgCl KCl 0,1 mol L-1) was incorporated to the system by electrodepositing of a Ag film on one of the three Au electrodes and following the reoxidation of a portion of Ag in a medium containing clorine ions to the formation of Ag/AgCl. The system show a good repeatability of square-wave voltammetry measures carry out through the preconcentration on Bi film formed in situ of Pb and Cd in a concentration of 2,0x10-6 mol L-1. The concentration of Bi3+ utilized to formation of in situ film was 1x10-4 mol L-1. The study of Bi3+ ions concentration shows that the same is an important parameter who affects crucially the format of analytical curves for both metals Cd e Pb, presenting variations in the sensibility of method for both metals and difficulting the simultaneous determination of these metals for lower concentrations. The quantification of theses metals was realized in urine and fuel oils, as Diesel oil and Biodiesel samples by the standard-addition method, whose was found in traces level concentration (&#181g L-1)

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-04-04T13:23:13Z No. of bitstreams: 1 AleffCruzdeCastro.pdf: 1452660 bytes, checksum: 8c8c4baa89c5a3373105fcb0cd29e65c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-04T13:23:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AleffCruzdeCastro.pdf: 1452660 bytes, checksum: 8c8c4baa89c5a3373105fcb0cd29e65c (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / CNPq, FAPEMA, CAPES, FSADU / Zeolites are microporous inorganic materials with a variety of applications in several areas of science and engineering. Their physical and chemical properties are attributed to the large internal surface area, and the chemical and hydrothermal stability, which are induced by the existence of well defined channels and/or cavities. These structural characteristics promote the use of zeolites as catalysts, molecular sieves, ion exchangers and, more recently, as electrochemical sensors. Taking in consideration these premises, this work describes the development of an electrochemical sensor obtained from the modification of the polyurethane graphite composite electrode with NiAlPO-5, a nickel-modified AFI aluminophosphate, and its application for determination of Cu2+ in ethanol biofuel. The synthesis of the aluminophosphates were conducted by the hydrothermal method and the obtained materials were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, 31P nuclear magnetic resonance and UV-Vis and infrared spectroscopy. After synthesis and characterization, materials were used as modifiers (10%) in GPU electrodes in order to compare the performance of the unmodified and modified electrodes by Square Wave Anodic Stripping Voltammetry. The results showed that the incorporation of Ni to the material structure promotes an improvement in the electrical properties and analytical properties of the electrode. The analytical response of the sensor in the copper ion determination showed that the NiAlPO-5 electrode is more sensitive in terms of peak current than the electrolyte based on AlPO-5 only. The best response was obtained with the Ni/Al ratio of 0.5 on the NiAlPO-5 sensor. The experimental conditions of potential and deposition time, pulse amplitude, step potential, frequency and pH were optimized in an electrochemical cell containing 2 mL of ethanol, 8 mL of HCl 0.1 mol L-1 and Cu2+ concentration of 2.5×10-7 mol L-1. GPU/NiAlPO-5 modified sensor was then evaluated for electroanalytical determination of Cu2+ in ethanol biofuel samples presenting a linear response for Cu2+. Good results were obtained for the limit of detection (9.44×10-9 mol L-1), accuracy (recovery of 115%) and precision (RSD of 5.92%). / As zeólitas são materiais inorgânicos microporosos que apresentam uma grande variedade de aplicações em diversas áreas das ciências e engenharias. Suas propriedades físicas e químicas são atribuídas à grande área superficial interna e à estabilidade química e hidrotérmica, as quais são induzidas pela existência de canais e/ou cavidades bem definidos, tornando possível a sua utilização como catalisadores, peneiras moleculares, trocadores iônicos e, mais recentemente, como sensores eletroquímicos. Com base nisto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor eletroquímico obtido a partir da modificação do eletrodo compósito de grafite poliuretana com NiAlPO-5, um aluminofosfato de estrutura AFI modificado com níquel, e sua aplicação na determinação de Cu2+ em amostras de etanol combustível. Os aluminofosfatos foram sintetizados através do método hidrotérmico e caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, ressonância magnética nuclear de 31P e espectroscopia de UV-Vis e de infravermelho. Os materiais obtidos foram, então, utilizados como modificadores na proporção de 10% em eletrodos GPU, a fim de realizar-se uma comparação entre os eletrodos sem modificação e modificados com AlPO-5 e NiAlPO-5 mediante a utilização da técnica de voltametria de redissolução anódica com varredura de onda quadrada e o método de adição padrão. Os resultados mostraram que a incorporação do Ni à estrutura do material promove uma melhora nas propriedades elétricas e analíticas do eletrodo. A resposta analítica do sensor na determinação do íon Cu2+, mostrou que o eletrodo NiAlPO-5 é mais sensível, em termos de corrente de pico, que o eletrodo baseado apenas em AlPO-5. A melhor resposta foi obtida com a razão Ni/Al de 0,5 no sensor NiAlPO-5. As condições experimentais, potencial e tempo de deposição, amplitude de pulso, potencial de escada, frequência e pH foram otimizadas em uma célula eletroquímica contendo 2 mL de etanol, 8 mL de HCl 0,1 mol L-1 e uma concentração de Cu2+ de 2,5×10-7 mol L-1. O sensor modificado com NiAlPO-5 foi então avaliado para determinação eletroanalítica de Cu2+ em amostras de etanol combustível apresentando resposta linear para Cu2+. Bons resultados foram obtidos para o limite de detecção (9,44×10-9 mol L-1), limite de quantificação (3,15 x10-8 mol L-1), recuperação (115%) e precisão (5,92%).

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-19T17:29:27Z No. of bitstreams: 1 JonnyFerreira.pdf: 3245371 bytes, checksum: 31437c781c5f38b977832295aa4ecd66 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T17:29:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JonnyFerreira.pdf: 3245371 bytes, checksum: 31437c781c5f38b977832295aa4ecd66 (MD5) Previous issue date: 2017-03-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Therefore, this research proposes the glycerol transformation in a product with a larger value aggregated the glycerol carbonate. For this, catalysts were synthesized under the influence of modified alumina with calcium and magnesium, produced by methods of polymeric precursors and impregnating in a wet system. The X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), Scanning electron microscopy and dispersive energy spectrometry (SEM-EDS) and X-ray fluorescence spectroscopy (FRX). The glycerol reaction with the dimethyl carbonate was processed in 95º C, with 3.5 dimethyl carbonate/glycerol and 20% of the mass of the catalyst relative to glycerol. The sprectroscopic analysis in the infared region of the reactional product suggested the formation of the carbonyl group (C = O), vibrational mode in the region 1770cm-1 , what is characteristic of a glycerol carbonate Chromatograms confirmed the formation of glycerol carbonate. The conversion values of carbonation of the glycerol with the Al-Ca01 and Al-Ca02 catalysts were 96.5 and 68.6%, respectively, whereas for Al-Mg01 and Al-Mg02, 50.9 and 39.6%, respectively, noting that the conversion potential of glycerol to glycerol carbonate followed the sequence Al-Ca01 <AlCa02 <Al-Mg01 <Al-Mg02. It was observed the formation of glycidol as a minor product. It was fullfilled a 24 factorial planning to evaluate the efects of the variables, composition of the catalyst, molar ration between glycerol and dimethyl carbonate, time and temperature on the reaction of the formation of the glycerol carbonate and determine if the ideal conditions of the process for better results of conversion and selectivity. / Este trabalho propõe a transformação do glicerol em um produto de maior valor agregado, o carbonato de glicerol. Para tanto, foram sintetizados catalisadores a base de alumina modificada com cálcio e magnésio, produzidos pelos métodos de precussor polimérico e impregnação via úmida. A caracterização dos catalisadores ocorreu por meio das análises de difração de raios X (DRX), Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de energia dispersiva (MEV-EDS) e Espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX). A reação do glicerol com o carbonato de dimetila se processou a 95 °C com uma razão carbonato de dimetila / glicerol de 3,5 e 20% em massa do catalisador relativo ao glicerol. A análise espectroscópica na região do infravermelho do produto reacional indicou a formação do grupo carbonila (C=O), modo vibracional na região de 1770 cm-1 , aspecto característico do carbonato de glicerol. Os cromatogramas confirmaram a formação do carbonato de glicerol. Os valores de conversão de carbonatação do glicerol com a utilização dos catalisadores Al-Ca01 e Al-Ca02 foram 96,5 e 68,6%, respectivamente enquanto que para os sistemas Al-Mg01 e Al-Mg02, 50,9 e 39,6%, respectivamente, notando que o potencial de conversão de glicerol à carbonato de glicerol seguiu a sequência Al-Ca01 < Al-Ca02 < Al-Mg01 < AlMg02. A formação do glicidol foi observado no emprego do catalisador de AlCa01 como um produto minoritário. Foi realizado um planejamento fatorial 24 para avaliar os efeitos das variáveis, composição do catalisador, razão molar entre glicerol e carbonato dimetila, tempo e temperatura na reação de formação do carbonato de glicerol e determinar se as condições ideais do processo para melhores resultados de conversão e seletividade.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T18:25:24Z No. of bitstreams: 1 UlissesRego.pdf: 1474234 bytes, checksum: a8cb075e16a2eff24833d0907c52e571 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T18:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UlissesRego.pdf: 1474234 bytes, checksum: a8cb075e16a2eff24833d0907c52e571 (MD5) Previous issue date: 2011-01-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / This work consisted in the preparation and study of catalytic activity for reduction of molecular oxygen (ROM) based on head-treated coordination compounds with nitrogenated ligands, impregnated on carbon nanosupports (nanotube - NTC, and nanoparticles - Vulcan). The following ions complexes [Fe(bipy)3]2+ and [Fe(TPTZ)2]2+ (2,2 '-bipyridine and 2 ,4,6-tris (2-pyridyl) -1,3,5-triazine) were synthesized and characterized in solution (electron spectroscopy in the region UV-vis, cyclic voltammetry). The following materials were prepared C1: Fe(10%)-Bipy/NTC; C2: Fe(5%) -Bipy/NTC; C3: Fe(5%)-Bipy/Vulcan and C4: Fe(5%)-TPTZ/Vulcan. The comparison between C1 and C2, and between C2 and C3 materials, showed, respectively, the effect of metal loading and the nature of the carbon support on their catalytic efficiency. The comparison among all and C4 (already reported in the literature) allowed the verification of experimental methodology employed. The effect of temperature on the electrocatalytic performance was observed for C1. The following pyrolysis temperatures were used: 600-1000 oC. The results showed that metal loading and the nature of the support influence the catalytic ability of the materials. The best pyrolysis temperature observed to generate active sites in C1 for the ROM was at 800 oC. All materials were treated at this temperature, and the efficiency order observed was: C4 (Fe (5%) -TPTZ/Vulcan) >> C1 (Fe(10%)-Bipy/NTC) > C2 (Fe(5%)-Bipy/NTC) > C3 (Fe (5%) -Bipy/Vulcan). For not heat treated materials, the activity order observed was: C3 (Fe(5%)-Bipy/Vulcan) C4 (Fe (5%)-TPTZ/Vulcan) > C1 (Fe (10%)-bipy/NTC) > C2 (Fe (5%) -Bipy/NTC). C2 and C3 catalysts showed a tendency to reduce the molecular oxygen according to 2e- mechanism, while C1 and C4 materials by 4e- mechanism. For some reason, the TPTZ ligand favored the generation of catalytic sites more efficient than Bipy in these materials. / Este trabalho consistiu na preparação e estudos de atividade de catalisadores para redução do oxigênio molecular (ROM) à base de compostos de coordenação com ligantes nitrogenados, impregnados em nanosuportes de carbono e tratados termicamente (nanotubos – NTC; e nanopartículas – Vulcan). Os íons complexos sintetizados e caracterizados em solução por espectrofotometria eletrônica na região Uv-vis, voltametria cíclica, foram: [Fe(Bipy)3]2+ e [Fe(TPTZ)2]2+ (2,2’-bipiridina e 2,4,6-tris(2-piridil)-1,3,5-triazina). Os seguintes materiais foram preparados C1: Fe(10%)-Bipy/NTC; C2: Fe(5%)-Bipy/NTC; C3: Fe(5%)-Bipy/Vulcan e C4: Fe(5%)-TPTZ/Vulcan. A comparação entre os materiais C1 e C2, e entre C2 e C3 permitiu verificar, respectivamente, o efeito da carga do metal e da natureza do suporte de carbono na eficiência catalítica dos materiais. A comparação de todos com o C4 (já relatado na literatura) permitiu a verificação da metodologia experimental empregada. O efeito da temperatura na eficiência eletrocatalítica foi verificado para o C1, empregando-se as temperaturas de pirólise de 600 – 1000 oC. Os resultados mostraram que o suporte e a concentração do metal influenciam na capacidade catalítica dos materiais. A melhor temperatura de pirólise do C1 para a geração de sítios ativos para a ROM foi 800 oC. Os demais materiais foram tratados a esta temperatura, e a ordem de eficiência observada foi: C4 (Fe(5%)-TPTZ/Vulcan) >> C1 (Fe(10%)-Bipy/NTC) > C2 (Fe(5%)-Bipy/NTC) > C3 (Fe(5%)-Bipy/Vulcan). Para os materiais não tratados termicamente, a ordem de atividade observada foi: C3 (Fe(5%)-Bipy/Vulcan) C4 (Fe(5%)-TPTZ/Vulcan) > C1 (Fe(10%)- Bipy/NTC) > C2 (Fe(5%)-Bipy/NTC). Os catalisadores C2 e C3 apresentaram uma tendência em reduzir o oxigênio via um mecanismo de 2e-, enquanto os materiais C1 e C4 por mecanismo de 4e-. O ligante TPTZ, de algum modo, favoreceu mais a geração de sítios catalíticos eficientes nestes materiais que a Bipy.