Fases sensoras de pvc para a determinação de hidrocarbonetos aromáticos e clorados em águas utilizando espectroscopia no infravermelho médio - Monteiro Santana Silva, Andréa (2008)
Os métodos espectroscópicos baseados em sensores ópticos para detecção de contaminantes em águas utilizam, em geral, a pré-concentração do analito em uma fase sensora. Dentro dessa abordagem, o objetivo desse trabalho foi avaliar filmes de poli(cloreto de vinila) - PVC para a determinação de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX) e hidrocarbonetos clorados (clorobenzeno, tricloroetileno e triclorobenzeno) em meio aquoso utilizando a espectroscopia no infravermelho médio. Os efeitos da quantidade de plastificante (25 % ou 40 %) e do tipo de plastificante (di-2-etilhexilftalato (DOP), di-2-etilhexilsebacato (DOS) e 2-nitrofeniloctil éter (NPOE)) na fase sensora foram avaliados. Os dados espectrais foram usados sem pré-tratamento, com correção de linha de base, normalizados e também os espectros derivativos (1a derivada com suavização Savitzky-Golay com janela de 11 pontos). Como aplicação do sensor, investigou-se uma contaminação de água por gasolina A, gasolina C, diesel puro e diesel com 2% de biodiesel através da análise por componentes principais. Possíveis efeitos de interferências e interações na determinação de BTEX foram avaliados ajustando-se um modelo cúbico especial aos dados obtidos, empregando-se um planejamento de misturas centróide simplex. Para a preparação da fase sensora foi utilizada uma mistura de PVC com plastificante e 0,3 % de estabilizante Tinuvin P (2- (2-hidroxi-5-terc-octilfenil)benzotriazol), dissolvida em THF. As medidas foram realizadas inserindo-se, inicialmente, a fase sensora e 3,0 g de NaCl em um frasco de 35 mL, completamente preenchido com a solução contendo o analito e mantendo-se agitação constante por um tempo determinado. Em seguida, a fase sensora foi removida do frasco, seca com papel absorvente e levada ao percurso óptico do espectrofotômetro para medidas da transmitância, tomando-se a própria fase sensora como referência. Os espectros foram obtidos na região de 12820 a 650 cm-1 em um espectrotofotômetro spectrum GX FTIR da Perkin-Elmer. O estudo cinético mostrou que os filmes de PVC alcançam a saturação em torno de 180 min para os BEX e 90 min para o tolueno. Para os organoclorados este tempo foi reduzido para 80 min. Observou-se também que os filmes com 40 % de plastificante apresentaram, em relação às fases sensoras com 25 %, maior sensibilidade e menores limites de detecção. No estudo do efeito do plastificante, os resultados mostram que os plastificantes NPOE e DOP apresentam um desempenho similar, enquanto que o DOS fornece melhores valores de sensibilidade e limite de detecção para todos os compostos. Com o uso de DOS e 60 minutos de extração, os limites de detecção foram de 2,4; 0,4; 1,5 e 1,2 mg L-1 para os BTEX, respectivamente. Para os hidrocarbonetos clorados foram de 1,4; 2,0 e 0,8 mg L-1 para clorobenzeno, tricloroetileno e triclorobenzeno, respectivamente. Na análise da contaminação da água por combustíveis, observou-se, nos gráficos dos escores das componentes principais, agrupamentos bem distintos para cada tipo de contaminação. Com relação ao estudo das interações multicomponentes, observou-se que benzeno e xilenos não sofrem interferência dos outros analitos na mistura nos números de onda de 676 e 1522 cm-1, respectivamente. Realizando-se uma calibração univariada nestes picos, erros relativos médios de 4 % para os xilenos e 22 % para o benzeno foram obtidos analisando-se três misturas teste. O etilbenzeno e o tolueno sofrem interferências espectrais e efeitos de interação em todos os picos avaliados, necessitando empregar estratégias de calibração multivariada. Estes resultados demonstram a potencialidade do método proposto, empregando a fase sensora de PVC com medidas de transmitância na região do infravermelho médio, para determinação da contaminação de águas por hidrocarbonetos aromáticos e clorados