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Previous issue date: 2004-05-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / In the present work is described computer-controlled flow systems
designed for process control of L-alanine synthesis and for bromide
determination in this amino acid, presented as a contaminant species. Since the
analytical systems were computer controlled, all the procedures steps, such as,
stopped flow, dilution, pH adjustment, analyte concentration and sample clean
up, were performed without operator assistance. In order to carry out
chemiluminescent reaction, a simple and low cost device (ca. US$ 150) that
comprises two photodiodes fixed in lab-made Perspex flow cell was proposed.
Regarding L-alanina determination, it was exploited the L-amino acid oxidize
enzyme reaction. In this system, the sample was injected into a carrier stream,
passing through a column packed with this immobilized enzyme. The product of
the amino acid oxidation, hydrogen peroxide, was determined by the
chemiluminescent reaction with luminol. The interfering species of the
enzymatic reaction was suppressed by coupling in the flow system a column
packed with a strong anionic resin. A linear concentration range between 0.5 and
25 mmol L-1 and a 0.08 mmol L-1limit of detection were some of the analytical
characteristics of this system. Regarding the chemiluminescent bromide
determination, the procedure was based on bromide oxidation by chloramine-T
followed by the reaction of the formed bromine with luminol. In order to
minimize the interference of alanina in the chemiluminescent reaction, a column
packed with a strong anionic resin was used for analyte concentration and
sample clean up. The analytical features obtained were a linear range between
0.010 and 1.000 mg L-1 (r=0.999) and a limit of detection of 1 µg L-1 of Br-.
Also in this work is reported the development and the characterization of a lowcost
device for NO2 determination in atmosphere exploiting the Griess-Slatzman
reaction. The NO2 was sampled from the atmosphere by a porous membrane
tube, which was also used as flow cell. To monitor the colored-forming reaction,
it was constructed a dual-wavelength LED-based spectrophotometer. With the
proposed device it was obtained a 0.5 ppbv limit of detection of NO2, a low
reagent consumption (100 µL per determination), 5 % relative standard
deviation for 5 ppbv NO2 sample concentration and long term stability, at least
168 hours without requiring calibration procedure. / No presente trabalho são apresentados sistemas de análises em fluxo
projetados para o controle do processo de síntese de L-alanina e para a
determinação de brometo presente como contaminante no aminoácido. Os
sistemas analíticos foram controlados por um computador, de forma que todas as
etapas do procedimento de análise eram realizadas automaticamente sem a
interferência do operador. Como os procedimentos foram propostos utilizando
detecção quimiluminescente, inicialmente foi desenvolvido um luminômetro
utilizando dois fotodiodos e uma cela de fluxo construída em acrílico. Em
relação ao procedimento para determinação de L-alanina, foi utilizada a enzima
L-aminoácido oxidase. Neste sistema, a amostra era inserida em um fluxo
transportador e em seguida passava por uma coluna contendo a enzima. O
peróxido de hidrogênio, formado na reação de oxidação do aminoácido pela
enzima, foi determinado pela reação de quimiluminescência do luminol
catalisada pelo hexacianoferrato de potássio. As espécies interferentes na reação
enzimática foram eliminadas com o uso de uma resina aniônica forte. Como
características analíticas pode-se citar uma faixa de resposta linear entre 0,5 e
25,0 mmol L-1 e um limite de detecção de 0,08 mmol L-1 de L-alanina. Com
respeito ao sistema para determinação de brometo por quimiluminescência, foi
utilizado o reagente cloramina-T para oxidação deste íon a Br2 e posterior reação
com o luminol. Para minimizar a interferência causada pela alanina, foi utilizada
uma coluna preenchida com resina aniônica, que tinha a dupla função:
concentrar os íons brometo e eliminar a alanina. Como características analíticas
obteve-se uma resposta linear na faixa de concentração entre 0,010 e 1,000 mg
L-1 (r=0,999) e um limite de detecção estimado em 1 µg L-1. Ainda neste
trabalho, é relatado o desenvolvimento de um micro-dispositivo de fluxo de
baixo custo para a determinação de NO2 na atmosfera. Para a detecção do
analito foi explorada a reação colorimétrica de Griss-Saltzman. O NO2 foi
coletado do ar atmosférico através de um microtubo de membrana porosa que
devido à capacidade de transmitir luz, foi também utilizado como cela de fluxo.
Para o monitoramento do produto colorido da reação, foi construído um
espectrofotômetro utilizando LEDs (Light Emitting Diode) e um fotodiodo.
Com a instrumentação proposta, obteve-se um baixo limite de detecção para
NO2 de 0,5 ppbv, um baixo consumo de reagente (100 µL por determinação) e
um desvio padrão relativo de 5 % para amostras típicas de 5,0 ppbv. Outra
característica analítica favorável deste sistema foi a possibilidade de operação
contínua durante longos períodos de tempo (pelo menos 168 horas) sem a
necessidade de calibração.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6313 |
| Date | 14 May 2004 |
| Creators | Borges, Eduardo Poggi e |
| Contributors | Reis, Boaventura Freire dos |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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