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Novas estratégias de otimização para a técnica de SPME e SPME com recobrimento internamente refrigerado
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011Esta Tese apresenta três novas estratégias de otimização, sendo duas aplicadas à técnica de microextração em fase sólida (SPME) com recobrimento internamente refrigerado (cold-fiber SPME-CF-SPME) e uma aplicada à técnica de SPME comercialmente disponível. Todas as etapas de otimização foram realizadas multivariadamente através de planejamento composto central. A primeira parte do trabalho consistiu em uma nova estratégia de otimização para amostragem em fase gasosa utilizando CF-SPME. Duas classes de compostos, ésteres de ftalato (EF) e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), com volatilidades distintas foram escolhidos para esse estudo, no qual se propôs um novo método baseado no uso de duas temperaturas da fibra no mesmo procedimento de extração, objetivando maximizar a quantidade extraída de todos os compostos no menor tempo possível. Comparações foram realizadas entre a nova proposta e o procedimento convencional, sendo obtidos excelentes resultados. A segunda parte do trabalho consistiu na utilização pela primeira vez da técnica de CF-SPME em uma combinação dos modos de extração direto e a partir do headspace para extração simultânea de EF e HPA de uma suspensão de solo em água. Força iônica, tempo de extração, pH e temperatura da fibra foram avaliados para cada modo de extração separadamente e posteriormente para a combinação deles. Comparações foram realizadas entre a utilização de cada um dos modos separadamente, a combinação deles e a utilização do procedimento convencional da CF. O procedimento proposto mostrou melhores resultados em todos os casos. O último estudo realizado consistiu na utilização da técnica de SPME comercial para extração da fração volátil de matrizes vegetais. Tempo e temperatura de extração foram avaliados com a fibra DVB/CAR/PDMS. Propôs-se um novo método baseado no uso de duas temperaturas de extração objetivando maximizar a quantidade extraída de compostos com volatilidades/polaridades distintas. Os dois métodos foram comparados pela análise de cinco amostras, sendo o último mais eficiente em todos os casos.This study presents three new optimization approaches, two of which were applied to internally-cooled solid-phase microextraction technique (or cold-fiber SPME - CF-SPME) and one to a commercially available SPME. All optimization steps were carried out by means of central composite designs. The first part of the study consisted of a new optimization strategy for gaseous phase sampling using CF-SPME. Phthalate esters (PEs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were the model compounds employed in this study. A new method based on the use of two coating temperatures in the same extraction procedure was proposed aiming at maximizing the amount extracted in a minimum extraction time. Comparisons between the proposed and conventional methods were carried out and excellent results were obtained. The second part of the study consisted of the utilization of CFSPME in a combination of extraction modes, direct and headspace, for the simultaneous extraction of PEs and PAHs from a suspension of soil in water. Ionic strength, extraction time, sample pH and fiber temperature were evaluated for each extraction mode separately and then for a combination of the two. Comparisons were made between the use of each mode separately, a combination of the two and the conventional procedure of CF-SPME. The proposed procedure was better in all cases. Finally, a commercially available SPME fiber was used to extract the volatile fraction of plant matrices. Extraction time and temperature were evaluated using DVB/CAR/PDMS fiber. In view of the different optimum extraction temperatures obtained for each group of compounds, a new method based on two extraction temperatures in the same procedure was proposed. The conventional method based on a single extraction temperature was compared to the proposed method by analyzing five samples. The proposed method was shown to be more efficient in all cases
Desenvolvimento de metodologia analítica para pré-concentraçao de cromo usando microextraçao liquido-liquido e determinaçao por espectrometria de absorção atomica
No full textTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Curso de Química.Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia para extração e préconcentração de cromo em amostras aquosas usando um sistema de microextração líquido-líquido (LLME) e detecção por espectrometria de absorção atômica em chama (F AAS). O procedimento de LLME foi realizado pela interação do cromo com acetona em pH 1,2. Nesse pH baixo, o Cr (VI) está na sua forma neutra,H2CrO4, é extraído com acetona e re-extraído para a fase aquosa com uma solução ácida. Quantidades de 10 mL de solução saturada de sulfato de amônio com pH ajustado foram fortificadas (enriquecidas) com o metal em estudo, 700 μL do solvente extrator foi adicionado e após agitação e centrifugação o extrato orgânico é coletado e o Cr (VI) é re-extraído para 200 μL de fase aquosa com um solução ácida e então analisadas diretamente por F AAS. Na primeira etapa de otimização realizou-se a partir de testes simples e visuais a escolha do sal considerando a capacidade de separar fase com o solvente extrator, sendo que apenas a solução aquosa saturada com sulfato de amônio foi capaz de separar fase. Dos solventes orgânicos testados somente a acetona extraiu o cromo. Com isso, a combinação de sulfato de amônio e acetona como modificador da força iônica e solvente extrator, respectivamente, foi a escolhida. Na etapa seguinte foi realizado um planejamento fatorial completo (N = 2k + C, com k = 3, onde: N = número de experimentos e k = fatores) em duplicata e com ponto central (C) em duplicata resultando em 20 experimentos. Os três fatores escolhidos foram pH da amostra, volume de acetona e tempo de agitação. Os resultados demonstraram que em pH 1,2 há um aumento na resposta analítica e as outras variáveis não foram estatisticamente significantes. Desta forma, as variáveis volume de acetona, tempo de agitação e pH foram fixadas para a metodologia em 600 μL, 4 min e 1,2, respectivamente. Com as condições otimizadas, os parâmetros analíticos de mérito foram estimados: coeficiente de correlação de 0,998, limite de detecção de 3,0 μg L-1 e fator de enriquecimento de 38. A precisão, avaliada pelo RSD, foi de 4,7%. Águas do rio Carreiro (RS) foram analisadas e não apresentaram concentração de cromo acima do limite de detecção e após adição do analito o teste de recuperação foi de 97-106%
Determinaçao do teor de nicotina em cigarros comerciais e ilegalmente comercilizados utilizando microextraçao em fase sólida e cromatografia Gasosa acoplada a espectrometria de massas
No full textTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Curso de Química.Comercialmente, o tabaco pode ser encontrado no cigarro, estando presente seu principal alcalóide, a nicotina. As indústrias de cigarro informam em sua embalagem o teor de nicotina presente na fumaça do cigarro, através de uma metodologia padronizada pela ISO. O crescente mercado ilegal de cigarros afeta principalmente a saúde os consumidores, pois não obedece aos padrões de nicotina exigidos pela legislação. Estudos quantitativos já foram realizados, porém não constam análises do teor de nicotina no fumo de cigarros comercias e ilegamnete comercializados. Diante disto, desenvolveu-se neste trabalho análises de nicotina no fumo de cigarros comerciais e ilegalmente comercializados, utilizando a técnica de HS-SPME por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GCMS). A extração da nicotina do fumo foi realizada com a fibra PDMS 100 μm. A otimização das condições de extração foi realizada através de um planejamento composto central, avaliando-se a temperatura e tempo de extração. Através de um gráfico de superfície de resposta obteve-se as condições de extração em 50 0C e tempo de extração 25 min. Um estudo foi realizado para avaliar o efeito da solução extratora de Na2CO3 na extração da nicotina do cigarro, observando-se que ocorre apenas a diluição desta. A validação do método apresentou valores de faixa linear (0,1 - 0,6 mg L-1) , R2 (0,995), LOD (0,05 mg L-1), LOQ (0,15 mg L-1). Uma curva de adição de padrão foi realizada e não foi observada a interferência significativa de matriz. A exatidão do método foi de 87 %. O teor de nicotina determinado para os cigarros comerciais ficaram na faixa de (5,18 ± 0,21 - 7,57 ± 0,10 mg g-1) e para ilegalmente comercializados foram de (11,04 ± 0,08 - 13,74 ± 0,74 mg g-1). Observou - se que todas as marcas de cigarros ilegalmente comercializados possuem valores mais elevados do teor de nicotina em relação aos cigarros comercias. Associados a um procedimento simples de preparo e análise, o método proposto utilizando o sistema SPME – GC – MS foi aplicado com sucesso
Aplicação de planejamento fatorial fracionário e box-behnken para otimização de extração com microgota para determinação de tricloroanisol e tribromoanisol de amostras de vinho por cromatografia a gás
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Quimica, Florianópolis, 2007.Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia analítica para determinação de 2,4,6-tricloroanisol e 2,4,6-tribromoanisol, os quais proporcionam cheiro de mofo ao vinho. A metodologia desenvolvida baseou-se na extração com microgota de solvente com separação e detecção por cromatografia a gás e detector por captura de elétrons. O solvente extrator utilizado foi 1-octanol, suspenso na ponta de uma microseringa convencional para injeção de líquido. Os parâmetros que afetam a eficiência de extração dos analitos pelo solvente foram otimizados através de ferramentas multivariadas, tais como planejamento fatorial fracionário e planejamento Box-Behnken. As condições ótimas obtidas foram: 25 minutos de extração a 48ºC, 20 mL de amostra em frasco de 40 mL ajustado a pH 5,5 e contendo 2,5 mol L-1 de NaCl. Através de um estudo de efeito de matriz, concluiu-se que a amostra sintética não representava convenientemente as amostras de vinho tinto. Um estudo de diluição foi realizado, e satisfatórias recuperações entre 70 e 120% foram obtidas para a diluição 14 mL de amostra e 6 mL de água. Para as amostras de vinho branco nenhuma diluição foi necessária. Excelentes limites de detecção de 8 e 6 ng L-1, respectivamente para TCA e TBA, foram obtidos. Precisão satisfatória (RSD<16,7%, n=5) foi obtida a um nível de concentração de 40 ng L 1
Estudo comparativo entre hidróxido de sódio e hexametafosfato de sódio atuando como dispersantes químicos de argila
No full textTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Química.A determinação do teor de argila em amostras de solo é de grande interesse para a agricultura. Em laboratórios de análise de solo, onde o volume de amostras a serem analisadas por dia é muito grande, é comum utilizar métodos simplificados, calibrados com base em um método padronizado. Uma técnica bastante utilizada se baseia na medida da densidade da suspensão obtida com a dispersão da amostra de solo em uma solução dispersante adequada. Para que essa técnica tenha resultados satisfatórios é necessário que se use um dispersante eficaz, ou seja, capaz de dispersar o máximo possível da argila presente na amostra. O presente trabalho, realizado no laboratório de análise de solo da CIDASC (Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina) no período de agosto a dezembro de 2004, se trata de uma comparação entre os dispersantes químicos hexametafosfato de sódio e hidróxido de sódio na eficácia da dispersão de 26 amostras de solo de SC. Foram construídas curvas de calibração do tipo % de argila em função da variação de densidade para cada uma dos dezesseis soluções dispersantes empregadas. Foram utilizadas soluções somente com hidróxido de sódio, somente com hexametafosfato de sódio e com misturas entre eles. O melhor dispersante foi escolhido em função do melhor coeficiente de correlação (e conseqüentemente menor desvio padrão). As porcentagens de argila das amostras foram obtidas segundo o método da pipeta, considerado padrão para tal determinação. As melhores soluções dispersantes foram NaOH 6,68 g L-1 + (NaPO3)6 40,0 g L-1 (R2 = 0,966 e SD = 3,43), NaOH 6,68 g L-1 + (NaPO3)6 20,0 g L-1 (R2 = 0,961 e SD = 3,71) e NaOH 20,0 g L-1 + (NaPO3)6 40,0 g L-1 (R2 = 0,960 e SD = 3,72). Além da comparação entre os dispersantes, correlações entre propriedades físico-químicas e o grau de floculação das amostras dispersas em água foram realizadas. Correlações negativas foram encontradas com os teores (Na + K), (Al + Ca + Mg), P e pH em água. Correlação positiva foi encontrada com o teor de matéria orgânica
A new optimization strategy for gaseous phase sampling by an internally cooled solid-phase microextraction technique
No full textAbstractThis study describes a new optimization strategy for internally cooled solid-phase microextraction based on a multivariate approach. The coating temperature was changed in an extraction while manipulating the extraction times to improve the extraction of compounds with different volatilities. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and phthalic acid esters (PEs) and adipate were used as model compounds in this study. The optimization strategy was in two steps: (1) multivariate optimization of extraction time and initial coating temperature and (2) multivariate optimization of total extraction time and the time required to cool the coating to a lower temperature as determined in step 1. The observed analytical response in relation to the coating temperature was found to be dependent on the analyte volatility and size. The optimized extraction condition for PEs was 23min extraction while maintaining the coating at 140°C, followed by 7min of cooling the coating at 10°C. For the PAHs the coating temperature was maintained at 60°C for the first 20min and at 5°C in the last 20min of extraction. Comparisons have been made between the proposed optimized conditions with the conventional internally cooled fiber approach and the results thoroughly discussed. The proposed optimization strategy was found to be more effective for all the analytes, especially for the semi-volatiles, compared to the conventional method
A new approach based on a combination of direct and headspace cold-fiber solid-phase microextraction modes in the same procedure for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons and phthalate esters in soil samples
No full textDetermination of THMs in soft drink by solid-phase microextraction and gas chromatography
No full textAbstractIn this study, a simple and fast method was developed for the analysis of trihalomethanes (THMs) in soft drink samples using headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography (HS-SPME–GC). The influence of factors, such as, extraction temperature, extraction time, addition of sodium chloride and agitation speed on extraction yield was studied through an univariate experimental design strategy. Satisfactory recoveries (⩾90%) and precision, calculated as the relative standard deviations (RSD⩽11%), were obtained. The limit of detection (LOD) between 0.22 and 0.46μgL−1 was achieved for THMs along with a wide linear range of concentrations. The applicability of the proposed method was demonstrated by analysing 74 real soft-drink samples. Since no matrix effects were observed, quantification could readily be carried out by external calibration with deionized water standards
Fibras altamente robustas de microextração em fase sólida e recobrimento via reação sol-gel
No full textPreparation and characterization of new solid-phase microextraction fibers obtained by sol–gel technology and zirconium oxide electrodeposited on NiTi alloy
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