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Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento e aplicação de métodos sustentáveis de geração de vapor para determinação de elementos traço por técnicas espectrométricas
Título em inglês: Development and application of sustainable vapor generation methods for the determination of trace elements by spectrometric techniques
Autor(es): Brito, Jane Kelly Sousa de
Orientador: Lopes, Gisele Simone
Palavras-chave em português: Geração Fotoquímica de Vapor;Geração Termoquímica de Vapor;Cromo;Mercúrio
Palavras-chave em espanhol: Photochemical Vapor Generation;Thermochemical Vapor Generation;Chromium;Mercury
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Data do documento: 2025
Citação: BRITO, Jane Kelly Sousa de. Desenvolvimento e aplicação de métodos sustentáveis de geração de vapor para determinação de elementos traço por técnicas espectrométricas. 2025. 95 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: A análise de elementos traço por técnicas espectrométricas exige sistemas de introdução de amostras eficientes. Entretanto, nebulizadores convencionais apresentam limitações para espécies em níveis traço, como Cr e Hg. Assim, este estudo propôs métodos sustentáveis de geração de vapor como alternativas aos sistemas tradicionais, reduzindo o uso de reagentes caros, instáveis e potencialmente tóxicos. Para Cr, foi proposta uma metodologia de geração fotoquímica de vapor (PVG) acoplada ao Espectrômetro de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES), utilizando um reator UV operando em modo de fluxo contínuo e usando solução padrão de Cr3+ 50 µg L em meio de ácido fórmico. Os parâmetros avaliados incluíram: concentração de ácido fórmico (10 - 40% v v-1), tipo de reator fotoquímico, tempo de irradiação (15 - 90 s) e vazão de gás carreador N₂ (20 - 60 mL min-1). As melhores condições foram obtidas com fotorreator UV de fluxo interno de 19 W, ácido fórmico 30% v/v, tempo de irradiação de 60 s e vazão de N₂ de 40 mL min-1. Para Hg, a técnica de Geração Termoquímica de Vapor (TVG) acoplada à CV-AAS foi aplicada em águas e sedimentos de estuários do Nordeste brasileiro. As concentrações de Hg em sedimentos variaram de 24,9 a 28,5 µg kg-1 no Delta do Parnaíba e atingiram 89,7 ± 7,1 µg kg-1 no Rio Cocó. Esses valores permaneceram abaixo dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 452/2012, indicando baixo risco ecotoxicológico associado à fração sedimentar analisada. Para as amostras de água, foram observadas concentrações entre 2,2 ± 0,4 e 10,1 ± 1,2 µg L-1. Ao serem comparados aos valores de referência definidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para águas salobras e salinas Classe 1 (0,2 µg L-1), todos os resultados excederam o limite estabelecido, evidenciando a necessidade de atenção quanto à qualidade ambiental desses ecossistemas estuarinos. A sustentabilidade dos métodos foi avaliada por meio da ferramenta AGREE, que integra os 12 princípios da Química Analítica Verde em uma métrica única (0 - 1). Os resultados confirmaram o caráter verde das abordagens propostas, destacando seu potencial para o monitoramento ambiental eficiente de elementos traço.
Abstract: The analysis of trace elements using spectrometric techniques requires efficient sample introduction systems. However, conventional nebulizers have limitations for trace-level species such as Cr and Hg. Thus, this study proposed sustainable vapor generation methods as alternatives to traditional systems, reducing the use of expensive, unstable, and potentially toxic reagents. For Cr, a photochemical vapor generation (PVG) methodology coupled to Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) was proposed, using a UV reactor operating in continuous flow mode and using a standard Cr3+ solution of 50 µg L-1 in formic acid medium. The parameters evaluated included: formic acid concentration (10 - 40% v v-1), type of photochemical reactor, irradiation time (15 - 90 s), and N₂ carrier gas flow rate (20 - 60 mL min-1). The best conditions were obtained with a 19 W internal flow UV photoreactor, 30% v v-1 formic acid, an irradiation time of 60 s and a N₂ flow rate of 40 mL min-1. For Hg, the Thermochemical Vapor Generation (TVG) technique coupled with CV-AAS was applied to water and sediment samples from estuaries in Northeast Brazil. Hg concentrations in sediments ranged from 24.9 to 28.5 µg kg-1 in the Parnaíba Delta and reached 89.7 ± 7.1 µg kg-1 in the Cocó River. These values remained below the limits established by CONAMA Resolution No. 452/2012, indicating a low ecotoxicological risk associated with the analyzed sediment fraction. For water samples, concentrations between 2.2 ± 0.4 and 10.1 ± 1.2 µg L-1 were observed. When compared to the reference values defined by CONAMA Resolution No. 357/2005 for Class 1 brackish and saline waters (0.2 µg L-1), all results exceeded the established limit, highlighting the need for attention to the environmental quality of these estuarine ecosystems. The sustainability of the methods was evaluated using the AGREE tool, which integrates the 12 principles of Green Analytical Chemistry into a single metric (0 - 1). The results confirmed the green nature of the proposed approaches, highlighting their potential for efficient environmental monitoring of trace elements.
Descrição: O presente trabalho foi realizado com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83765
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0002-0697-1620
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/5710643771114535
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/6200117801415886
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DQAFQ - Teses defendidas na UFC

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