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tese fim colegiado.pdf: 4277452 bytes, checksum: 6964bedb598d459a8ae309af6de4f9e6 (MD5) / CNPq e FAPESB / Este trabalho, desenvolvido no Grupo de Pesquisa em Química Analítica da UFBA, se
encontra dentro do âmbito da FAPESB, no projeto Avaliação da Poluição e
Identificação de Processos de Recuperação para Regiões de Manguezais sob
Influência de Atividades Industriais na Baía de Todos os Santos, e teve por objetivo o
estudo e desenvolvimento de dois métodos para determinação direta de elementos
químicos em macroalgas marinhas. Esses organismos estão sendo utilizadas com
êxito no monitoramento da qualidade ambiental e na biorremediação de contaminação
aquática. Além disso, possuem elevado valor nutricional e grande potencial na
fabricação de biocombustíveis. Diante de sua importância ambiental, nutricional e
energética, o estudo de sua composição mineral é importante para avaliação de
potenciais aplicações e consequências. Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos
visando a determinação qualitativa e quantitativa de elementos químicos, em
concentrações macro, micro e traço nas macroalgas, porém poucos são os trabalhos
descritos na literatura usando métodos diretos de análise. A aplicação de métodos de
análise direta de amostras sólidas é uma alternativa viável para diminuição de custos,
consumo de reagentes, tempo de análise, geração de resíduos, além de minimizar a
manipulação da amostra, evitando perdas de analitos e contaminação. As técnicas de
fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) e espectroscopia de emissão
em plasma induzido por laser (LIBS) foram avaliadas para a determinação elementar
em amostras de macroalgas marinhas. A principal dificuldade dessas técnicas para a
análise direta de sólidos é estabelecer a estratégia de calibração externa, pois
amostras sólidas podem ser heterogêneas, apresentar superfícies pouco uniformes,
aliadas à falta de padrões compatíveis com as matrizes estudadas. Esses fatores
acabam interferindo na exatidão, precisão e confiabilidade do método. Por isso,
alternativas de calibração com uso de amostras de mesma matriz e análise
multivariada foram aplicadas. Para verificação da eficiência das estratégias propostas,
um método validado a partir de decomposição ácida de amostra assistida por radiação
micro-ondas com determinação por espectrometria de emissão óptica com plasma
acoplado indutivamente (ICP OES) foi utilizado para comparação de resultados, além
do uso de sete materiais de referência certificados (CRMs) de diferentes materiais
vegetais. A EDXRF possibilitou a determinação de Ca, K e Mg. Os valores de r2 dos
modelos de calibração, precisão (%) para n=10, LOQ (µg g-1) e faixa de recuperação
(%) em diferentes CRMs foram para: Ca (0,9233, 2,07, 109,5 e 85,0-89,3), K (0,9964,
3,82, 207,0 e 126,6-129,6) e Mg (0,9432, 4,07, 195,6 e 92,7-115,4). Por outro lado,
LIBS, com uso de regressão multivariada por PLS (regressão por mínimos quadrados
parciais) gerou modelos de validação com dados de número de variáveis, variáveis
latentes (VLs), erro médio da validação cruzada (RMSECV, em µg g-1), r2 e faixa
recuperação (%) para os CRMs de: 55, 3, 9094, 0,9174 e 124-134 (Ca); 75, 1, 4264,
0,9626 e 84-90,7 (K); 235, 1, 1315, 0,5299 e 60-4953 (Mg); e 180, 2, 2580, 0,9781 e
<LQ-87,1 (Na). Com estes dados, LIBS apresentou boas previsões para Ca e K,
necessitando de um melhor ajuste para Na e Mg. / This work, developed in Analytical Chemistry Research Group from UFBA, is within
the scope of FAPESB, in the Assessment of Pollution and Recovery Process
Identification for Mangrove Regions under the Influence of Industrial Activities in the
All Saints Bay project, with the objective to study and development of two methods for
direct determination of chemical elements in marine macroalgae. These organisms are
being successfully used for monitoring the quality of an environment and for
bioremediation of aquatic contamination. Macroalgae are also known by their
nutritional value and great potential for production of biofuels. The determination of
mineral composition of macroalgae is relevant taking into account their relevant
applications and potential consequences. Several studies have shown the
determination of macro, micro, and trace elements in macroalgae, but few studies were
dedicated to their direct analysis. The application of direct solid analysis is an attractive
alternative to decrease costs, consumption of reagents, sample throughput, and
generation of residues. Direct solid analysis also avoids analyte losses and
contamination. In the work here described, energy dispersive X-ray fluorescence
(EDXRF) and laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) were studied for
elemental analysis of marine macroalgae. The main difficulty for both techniques for
direct analysis of solids is the strategy for calibration, because solid samples may be
heterogeneous, may have an irregular surface, and frequently there are no solid
standards available considering sample matrices. These factors may affect negatively
the accuracy, precision and reliability of the method. We investigated calibration
strategies based on the use of same matrix and multivariate analysis. In a parallel
procedure applied for comparison purposes, macroalgae samples were microwave-
assisted acid digested and elemental analysis was performed by inductively coupled
plasma optical emission spectrometry (ICP OES) beyond the use of seven Certified
Reference Materials (CRMs) of different plant materials. It was demonstrated that
EDXRF led to accurate determination of Ca, K and Mg. The r2 for the calibration
models, accuracy (%) for n = 10, LOQ (µg g-1) and recovery ranges (%) at different
CRMs values were to: Ca (0.9233, 2.07, 109.5 and 85.0 to 89.3), K (0.9964, 3.82,
207.0 and 126.6 to 129.6) and Mg (0.9432, 4.07, 195.6 and 92.7 to 115.4).
Furthermore, LIBS, using PLS (partial least squares regression) generated validation’s
models with data for number of variable, latent variables (VLs), mean error of cross
validation (RMSECV in µg g-1), r2 and range recovery (%) for CRMs of: 55, 3, 9094,
0.9174 and 124 to 134 (Ca); 75, 1, 4264, 0.9626 and 84 to 90.7 (K); 235, 1, 1315,
0.5299 and 60 to 4953 (Mg); and 180, 2, 2580, 0.9781 and <LQ to 87.1 (Na). With this
data, LIBS had good forecasts for Ca and K, requiring a better adjustment for Na and
Mg.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:192.168.11:11:ri/19131 |
| Date | 17 June 2015 |
| Creators | Brito, Geysa Barreto |
| Contributors | Korn, Maria das Graças Andrade, Nóbrega, Joaquim de Araújo, Teixeira, Leonardo Sena Gomes, Ferreira, Sergio Luis Costa, Pereira Filho, Edenir Rodrigues, Queiroz, Antônio Fernando de Souza |
| Publisher | Instituto de Química, Programa de Pós Graduação em Química, IQ, brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFBA, instname:Universidade Federal da Bahia, instacron:UFBA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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