Estratégias analíticas para determinação de Cd e Hg empregando espectrometria de fluorescência atômica com geração química de vapor.
Ano de defesa: | 2021 |
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Universidade Federal da Bahia
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Programa de Pós-Graduação em Química
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Instituto de Química
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Resumo: | Neste trabalho foram aplicadas estratégias analíticas para a determinação de Cd e Hg em amostras de água do mar empregando a espectrometria de fluorescência Atômica com geração química de vapor (CVG AFS). Para o desenvolvimento do método uma adaptação no sistema de geração de vapor frio foi realizada, com a finalidade de diminuir o consumo de amostra/ reagente e melhorar a estabilidade do sinal analítico da técnica. Também foi empregada uma metodologia de otimização multivariada, para ambos os analitos. Primeiramente, um planejamento fatorial completo de dois níveis (23), foi empregado para avaliar a tendência dos fatores: concentração de HCl, concentração de NaBH4 e vazão do gás de arraste (VGA). Dentro do domínio experimental estabelecido todas os fatores foram significativos, assim como a interação entre eles. Após a etapa de triagem, foi aplicado um planejamento BoxBehnken com o intuito de otimizar as condições de geração de vapor frio. Os resultados da otimização foram avaliados através da Análise de Variância (ANOVA), demostrando que os fatores são estatisticamente significativos e que o modelo gerado representa adequadamente o método proposto, obtendo como valores críticos 0,408 e 0,41 mol L-1 de [HCl], 2,80 e 3,86 %(m v-1) de [NaBH4] e 0,27 e 0,19 mL min-1 de VGA para Cd e Hg, respectivamente. Além disso, um estudo univariado para aferir a influência das concentrações de L-cisteína e cobalto II no processo de geração de vapor frio foi realizado. O método proposto permitiu a determinação de cádmio e mercúrio com limites de detecção de 0,16 e 0,20 ng L-1, precisão a partir do desvio padrão relativo (RSD) do ERM CA713 de 4,3 e 3,4 %, para Cd e Hg, respectivamente. A exatidão do método foi confirmada mediante análise dos materiais de referência de água residual (CA713), tecido de ostra (NIST 1566b), folha de espinafre (NIST 1570a) e solode San Joaquin (SRM 2709a). Um estudo da calibração do método foi realizado para validar que o método proposto não sofre interferência da matriz água do mar. Após isso, o método foi satisfatoriamente aplicado em três amostras de água do mar coletadas na região de Salvador-BA, Brasil. As concentrações de Cd e Hg nas amostras estão de acordo com a literatura e apresentaram valores abaixo dos limites máximos permitidos pela resolução do CONAM 357/2005 para águas salinas classe II. |
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2023-09-29T10:47:34Z2023-09-29T10:47:34Z2021-09-03SILVA, Daniel Levi França da. Estratégias analíticas para determinação de Cd e Hg empregando a espectrometria de fluorescência atômica com geração química de vapor. 2021. 92 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2021.https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37916Neste trabalho foram aplicadas estratégias analíticas para a determinação de Cd e Hg em amostras de água do mar empregando a espectrometria de fluorescência Atômica com geração química de vapor (CVG AFS). Para o desenvolvimento do método uma adaptação no sistema de geração de vapor frio foi realizada, com a finalidade de diminuir o consumo de amostra/ reagente e melhorar a estabilidade do sinal analítico da técnica. Também foi empregada uma metodologia de otimização multivariada, para ambos os analitos. Primeiramente, um planejamento fatorial completo de dois níveis (23), foi empregado para avaliar a tendência dos fatores: concentração de HCl, concentração de NaBH4 e vazão do gás de arraste (VGA). Dentro do domínio experimental estabelecido todas os fatores foram significativos, assim como a interação entre eles. Após a etapa de triagem, foi aplicado um planejamento BoxBehnken com o intuito de otimizar as condições de geração de vapor frio. Os resultados da otimização foram avaliados através da Análise de Variância (ANOVA), demostrando que os fatores são estatisticamente significativos e que o modelo gerado representa adequadamente o método proposto, obtendo como valores críticos 0,408 e 0,41 mol L-1 de [HCl], 2,80 e 3,86 %(m v-1) de [NaBH4] e 0,27 e 0,19 mL min-1 de VGA para Cd e Hg, respectivamente. Além disso, um estudo univariado para aferir a influência das concentrações de L-cisteína e cobalto II no processo de geração de vapor frio foi realizado. 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As concentrações de Cd e Hg nas amostras estão de acordo com a literatura e apresentaram valores abaixo dos limites máximos permitidos pela resolução do CONAM 357/2005 para águas salinas classe II.In this present work, analytical strategies for the determination of Cd and Hg in sea water samples using Atomic Fluorescence Spectrometry with Cold Vapor Generation (CV AFS) were applied. For the development of the method an adaptation in the cold vapor generation system was performed. To reduce the sample/reagent consumption and improving the stability of the analytical signal of the technique. The multivariate optimization methodology was also employed, for both analytes. Beginning with a complete two-level factor design (23), which was used to evaluate the trend of the variables: HCl concentration, NaBH4 concentration and carrier gas flow (CGF). Within the established experimental domain all factors were statistically significant, as well as the interaction between them. After the screening stage, a Box-Behnken design was applied to optimize the cold steam generationconditions. The results of the optimization were evaluated through the Analysis of Variance (ANOVA), graphs of residues versus predicted values and predicted versus observed values, demonstrating that the factors are statistically significant and that the generated model adequately represents the proposed method, obtaining as critical values0.408 and 0.41 mol L-1 of [HCl], 2.80 and 3.86 %(m v-1) of [NaBH4] and 0.27 and 0.19 mL min-1 of CGF for Cd and Hg, respectively. Furthermore, a univariate study to evaluate the influence of L-cysteine and cobalt II concentrations on the cold steam generation process was performed. The proposed method allowed the determination of cadmium and mercury with detection limits (3σ/S) of 0.16 and 0.20 ng L-1, accuracy from the relative standard deviation (RSD) of ERM CA713 of 4.3 and 3.4 % for Cd and Hg, respectively. The accuracy of the method was confirmed by analysis of the residual water reference materials (CA713), oyster tissue (NIST 1566b), spinach leaf (NIST 1570a) and San Joaquin soil (SRM 2709a). A calibration study of the method was carried out to validate that the proposed method does not suffer interference from the sea water matrix. Moreover, the method was satisfactorily applied to three sea water samples collected in the region of Salvador-BA, Brazil. The concentrations of Cd and Hg in the samples are in accordance with those found in the literature and presented values below the maximum limits allowed by the resolution of CONAMA 357/2005 for saline waters class II.Submitted by Tiago Almeida Alves (secprofnit@ufba.br) on 2023-09-28T16:31:18Z No. of bitstreams: 1 TESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdf: 1585073 bytes, checksum: 304ca0440f6e620577ce9a5f90e85608 (MD5)Approved for entry into archive by Cátia Silva dos Santos (catia.santos@ufba.br) on 2023-09-29T10:47:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdf: 1585073 bytes, checksum: 304ca0440f6e620577ce9a5f90e85608 (MD5)Made available in DSpace on 2023-09-29T10:47:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdf: 1585073 bytes, checksum: 304ca0440f6e620577ce9a5f90e85608 (MD5) Previous issue date: 2021-09-03Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESporUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Química UFBABrasilInstituto de QuímicaCadmiumSpectrometryMercuryCold steamSea waterCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTALCádmioEspectrometriaMercúrioVapor frioÁgua do marEstratégias analíticas para determinação de Cd e Hg empregando espectrometria de fluorescência atômica com geração química de vapor.Analytical strategies for determining Cd and Hg using atomic fluorescence spectrometry with chemical vapor generation.Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionSantos, Walter Nei Lopes doshttps://orcid.org/0000-0001-9773-6660http://lattes.cnpq.br/9064269830700066Ferreira, Sergio Luís Costahttps://orcid.org/0000-0001-7738-045Xhttp://lattes.cnpq.br/9198426685541534Santos, Walter Nei Lopes doshttps://orcid.org/0000-0001-9773-6660http://lattes.cnpq.br/9064269830700066Pereira Júnior, João Batistahttps://orcid.org/0000-0002-7851-8235http://lattes.cnpq.br/8067391313688681Tarley, Cesar Ricardo Teixeirahttps://orcid.org/0000-0002-8685-1556http://lattes.cnpq.br/9803419937796467Silva, Douglas Gonçalves dahttps://orcid.org/0000-0003-3121-7424http://lattes.cnpq.br/6265834654425318Queiroz, Antônio Fernando de Souzahttp://lattes.cnpq.br/8307874123800948https://orcid.org/0000-0003-1461-0427http://lattes.cnpq.br/8804412802913657Silva, Daniel Levi França dareponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTTESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdf.txtTESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdf.txtExtracted texttext/plain136894https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37916/3/TESE%20DANIEL%20LEVI%20FRAN%c3%87A%20DA%20SILVA.pdf.txta4f11c5ddc1a4c9a71f5cb1bb8204f40MD53ORIGINALTESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdfTESE DANIEL LEVI FRANÇA DA SILVA.pdfTese Doutorado de Daniel Levi França da Silvaapplication/pdf1585073https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37916/1/TESE%20DANIEL%20LEVI%20FRAN%c3%87A%20DA%20SILVA.pdf304ca0440f6e620577ce9a5f90e85608MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1715https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37916/2/license.txt67bf4f75790b0d8d38d8f112a48ad90bMD52ri/379162023-09-30 02:05:34.067oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322023-09-30T05:05:34Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false |
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