00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Dissertação
Título: Metodologia analítica baseada em µPAD para determinação simultânea do Hg(II) e Pb(II) em águas naturais do rio São Francisco da cidade de Penedo
Título(s) alternativo(s): Analytical methodology based on µPAD for simultaneous determination of Hg(II) and Pb(II) in natural waters of the São Francisco River in the city of Penedo
Autor(es): Silva, Jéssica da Conceição da
Primeiro Orientador: Santos, Diógenes Meneses dos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Galdino, Fabiane Caxico de Abreu
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Phabyanno Rodrigues
metadata.dc.contributor.referee2: Colle, Vinicius Del
metadata.dc.contributor.referee3: Bortoluzzi, Janaina Heberle
Resumo: Nos últimos anos, tem havido uma crescente preocupação ecológica e de saúde pública global associada à contaminação ambiental por metais potencialmente tóxicos, pois os íons metálicos, como Hg2+ e Pb2+, entram nos ecossistemas como espécies químicas dissolvidas nos sistemas hídricos e se enquadram na categoria de carcinogênicos humanos, e poluentes não biodegradáveis, acarretando efeitos nocivos sobre a saúde, genética, nutrição e ecossistemas. Portanto, o desenvolvimento de dispositivo capaz de identificar e quantificar a concentração desses analitos é de suma importância. Dessa forma, neste trabalho, um dispositivo analítico baseado em papel de teste in loco para a determinação simultânea do Hg2+ e do Pb2+, em amostras de águas naturais do Rio São Francisco da cidade ribeirinha de Penedo é apresentada. Os Microdispositivos analíticos baseados em papel (µPADs) foram associados a detecção colorimétrica, baseada na reação entre os analitos em questão e a sonda colorimétrica ditizona, gerando uma cor proporcional à concentração destea metais. Foi observado que o sistema se comporta melhor em pH = 9,0, com uma solução tampão de ácido bórico. Foi estudado nesse trabalho a influência dos canais de cor da escala RGB (Red (vermelho), Green (verde) e Blue (azul)), observou-se que para o método proposto neste trabalho o canal vermelho apresentou o melhor resultado para ambos os metais. Verificou-se a estabilidade da cor apresentada nos dispositivos, com uma variação de apenas 5% e 10% em um intervalo de tempo de 4h na presença do Hg2+ e do Pb2+ , respectivamente. Além disso, obteve-se baixa interferência dos metais potencialmente tóxicos (Na+ ,K + , Fe3+ ,Mn2+, Zn2+ e Cu2+) que podem ser encontrados em amostras de água, o que indica boa seletividade, para ambos analitos. Dos quatro tipos de layouts abordados nesse trabalho o que se sobressaiu foi o dispositivo 04, pois, apresentou melhor resultado devido a sua largura, o tempo de secagem e volume dos reagentes. Na avaliação da linearidade, os valores do canal vermelho tiveram correlação superior a 0,989 para o mercúrio e 0,991 para o chumbo. O limite de detecção determinado foi de LOD = 0,82 µg/mL e quantificação foi de LOQ= 1,12 µg/mL, com faixa linear de 1 – 20 µg/mL para o mercúrio, e para o chumbo os valores encontrados foram de LOD= 0,89 µg/mL; LOQ= 5,35 µg/mL e faixa linear de 5- 30 µg/mL. Portanto, essa metodologia mostrou-se adequada para aplicação em amostras de águas naturais e é uma alternativa simples, barata e rápida para a determinação do Hg2+ e do Pb2+. .
Abstract: In recent years, there has been a growing ecological and global public health concern associated with environmental contamination by potentially toxic metals, as metal ions such as Hg2+ and Pb2+ enter ecosystems as chemical species dissolved in water systems and fall into the category of human carcinogens, and non-biodegradable pollutants, resulting in harmful effects on health, genetics, nutrition and ecosystems. Therefore, the development of a device capable of identifying and quantifying the concentration of these analytes is of paramount importance. Thus, in this work, an analytical device based on in loco test paper for the simultaneous determination of Hg2+ and Pb2+ in samples of natural waters from the São Francisco River in the riverside town of Penedo is presented. Paper-based analytical microdevices (µPADs) were associated with colorimetric detection, based on the reaction between the analytes in question and the dithizone colorimetric probe, generating a color proportional to the concentration of these metals. It was observed that the system behaves better at pH=9.0, with a boric acid buffer solution. In this work, the influence of the color channels of the RGB scale (Red, Green and Blue) was studied, it was observed that for the method proposed in this work the red channel presented the best result for both metals. The stability of the color presented in the devices was verified, with a variation of only 5% and 10% in a time interval of 4h in the presence of Hg2+ and Pb2+, respectively. In addition, low interference was obtained from potentially toxic metals (Na+ , K + , Fe3+ ,Mn2+, Zn2+ and Cu2+) that can be found in water samples, which indicates good selectivity for both analytes. Of the four types of layouts discussed in this work, the device 04 stood out, as it presented the best result due to its width, drying time and volume of reagents. In the evaluation of linearity, the values of the red channel had a correlation greater than 0.989 for mercury and 0.991 for lead. The detection limit determined was LOD=0.82 µg/mL and quantification was LOQ= 1.12 µg/mL, with a linear range of 1 – 20 µg/mL for mercury, and for lead the values found were of LOD= 0.89 µg/mL; LOQ= 5.35 µg/mL and linear range of 5 - 30 µg/mL. Therefore, this methodology proved to be suitable for application in natural water samples. It is a simple, cheap and fast alternative for the determination of Hg2+ and Pb2+. .
Palavras-chave: Mercúrio
Chumbo
Dispositivos em papel
Detecção colorimétrica
Paper-based devices
Colorimetric detection
Lead
Mercury
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: SILVA, Jéssica da Conceição da. Metodologia analítica baseada em µPAD para determinação simultânea do Hg(II) e Pb(II) em águas naturais do rio São Francisco da cidade de Penedo. 2022. 92 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10015
Data do documento: 31-out-2022
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