Microlaboratórios autônomos para monitoramento de parâmetros de qualidade da água (2009)
- Authors:
- Autor USP: ROCHA, ZAIRA MENDES DA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: ELETROQUÍMICA; CIRCUITOS ELETRÔNICOS; QUALIDADE DA ÁGUA; SENSORES ÓPTICOS; MONITORAMENTO AMBIENTAL; CERÂMICA AVANÇADA
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho foram desenvolvidos MicroLaboratórios Autônomos (MLA) baseados no conceito de MicrosSistemas de Análise Total (µTAS) que permitem a integração das etapas associadas ao processo analítico em único dispositivo, os quais foram empregados no monitoramento de parâmetros de qualidade da água. Os MLA foram fabricados utilizando a tecnologia LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) que permitiu um alto grau de integração das plataformas químicas microfluídica e eletrônica utilizando o mesmo substrato. O MLA amperométrico foi construído de forma a integrar canais, misturadores e eletrodos (auxiliar, de referência e de trabalho (sendo o último facilmente removível tornando o dispositivo mais versátil). Também, possui integrado em sua superfície um potenciostato capaz de aplicar potenciais constantes e registrar com precisão correntes na faixa de nA a µA. Com o equipamento foram realizadas medições de ferro e cloro livre confirmando a funcionalidade do MLA amperométrico. Para tal, foram testadas concentrações de K4Fe(CN)6 variando de 0,1 - 3 mM, apresentando faixa linear de 0,1 a 0,75 mM com coeficiente de correlação linear de 0,997 e RSD de 1,91 % (calculado para a amostra de 0,75 mM, n = 13). Cloro livre foi medido na faixa de 0,35 - 7,10 mM apresentando resposta linear com r² = 0,998, o RSD obtido foi de 1,93 % (3,5 mM; n = 15). O cloro livre foi medido em amostra reais de piscinas na faixa 0,4 a 1,1 mg L-¹ e os resultados foram comparados como método DPD (N-dietil-p-fenilenodiamina) apresentando resultados similares com r² = 0,91. O MLA fotométrico segue o mesmo princípio do amperométrico com canais, misturadores, célula de fluxo, detector, arranjo de LEDs (420, 480, 515, 565, 590, 630 e 700 nm) e eletrônica de controle integrados no mesmo substrato. O equipamento foi desenvolvido permitindo dois modos de operação: espectrofotômetro e fotômetro. ) No modo espectrofotométrico foi empregado na determinação qualitativa e quantitativa de diversos corantes (alaranjado de metila, azul de metileno, verde de bromocressol e vermelho de fenol). Já na opção fotométrico foi usado na determinação de ortofosfatos em águas, por meio de um sistema completamente automatizado. Neste caso, o controle de diversas válvulas e uma bomba peristáltica permitiu a implementação de procedimentos de automatização como: multicomutação, amostragem binária e parada de fluxo (stopped flow. A utilização deste sistema automatizado permitiu a comparação entre dois métodos de preparações de amostra: diluição on-line (utilizando as válvulas) e preparadas manualmente. Para ambos os casos foram analisadas duas faixas de concentrações (0,1 a 1 mg L-¹ e 1,5 a 15 mg L-¹). A primeira faixa apresentou-se linear para ambos os métodos de preparação de amostra, apresentando limites de detecção para ortofosfatos de 15,8 µg L-¹ e 14,9 µg L-¹. Por outro lado, foi observado que a segunda faixa de concentração não obedece à lei de Beer. Nasegunda faixa, a curva analítica foi linear no intervalo de concentração de 1,5 a 7,5 mg L-¹ de ortofosfatos com r² = 0,965 e RSD de 0,43 % (7,5 mg L-¹, n = 3). A frequência de medições analíticas foi de 30 determinações por hora, o que indica que a plataforma proposta pode ser utilizada em monitoramente contínuo e de tempo real
- Imprenta:
- Data da defesa: 10.11.2009
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ABNT
ROCHA, Zaira Mendes da. Microlaboratórios autônomos para monitoramento de parâmetros de qualidade da água. 2009. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18122009-125440/. Acesso em: 21 maio 2024. -
APA
Rocha, Z. M. da. (2009). Microlaboratórios autônomos para monitoramento de parâmetros de qualidade da água (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18122009-125440/ -
NLM
Rocha ZM da. Microlaboratórios autônomos para monitoramento de parâmetros de qualidade da água [Internet]. 2009 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18122009-125440/ -
Vancouver
Rocha ZM da. Microlaboratórios autônomos para monitoramento de parâmetros de qualidade da água [Internet]. 2009 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18122009-125440/
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