Espectrometria de emissão óptica, utilizando plasmas acoplados indutivamente, torna-se uma ferramenta indispensável para análises de elementos químicos. Neste trabalho é descrita a construção detalhada de um oscilador de rádio frequência para obtenção de uma tocha de plasma indutivo. O projeto é estruturado a partir da elaboração da fonte retificadora, da malha de acoplamento, até a construção da tocha, além de análises com amostras líquidas e sólidas. Pelo fato de a tocha de plasma indutivo ser mais estável do que outros métodos de atomização, como laser ou chama, a torna uma escolha atraente para métodos analíticos, em vasta gama de aplicações. Os resultados do desempenho elétrico do oscilador de rádio frequência foram alcançados, embora as perdas sejam eminentes, foi obtida uma tensão na malha de acoplamento de 620 volts, potência na tocha de 1400 watts, e frequência do oscilador, com valor estável de 13,56 mega-hertz. Os resultados das análises também foi outro ponto de destaque, uma vez que, foi possível detectar através de um espectrômetro óptico, todos os elementos contidos numa solução de aço inox, tais como: silício, fósforo, manganês, molibdênio, cromo, níquel e cobre, embora os resultados quantitativos ainda necessitem de alguns ajustes. Com relação à análise de amostras sólidas, onde foram utilizados eletrodos consumíveis de alumínio e cobre, o resultado foi muito promissor, graças ao projeto da tocha que permite modificações em sua estrutura; os eletrodos consumíveis também foram analisados com as técnicas de difração de raio-X e microanálise por feixe de elétrons para confirmação dos resultados. / Optical emission spectrometry using inductively coupled plasma becomes an indispensable tool for analysis of chemical elements. This work describes the detailed construction of a radio frequency oscillator for obtaining an inductive plasma torch. The project is structured from the elaboration of the source rectifier, matching network, until the construction of the torch, and analyzes with liquid and solid samples. Because the inductive plasma torch to be more stable than other atomization methods such as laser or flame, becomes an attractive choice for analytical methods in wide range of applications. The results of the electrical performance of the radio frequency oscillator been achieved, although losses are distinguished was obtained at a voltage matching network 620 volts, the torch power of 1400 watts, and oscillator frequency, with a steady value of 13.56 mega-hertz. The results of analyzes was also another important point, since it was possible to detect through an optical spectrometer, all elements contained in a solution of stainless steel, such as silicon, phosphorus, manganese, molybdenum, chromium, nickel and copper, although the quantitative results still need some tweaking. Regarding the analysis of solid samples, which were consumable electrodes of aluminum and copper, the result was very promising, due to the torch project that allows modifications in its structure; consumable electrodes were also analyzed through the techniques x-ray diffraction and microanalysis by electron beam, to confirm the results.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-31072013-001412 |
| Date | 17 December 2012 |
| Creators | Maurício Isoldi |
| Contributors | Ronaldo Domingues Mansano, Ronaldo Ruas, Luís da Silva Zambom |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Elétrica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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