00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/5174
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de método eletroquímico para análise de carbamato de etila em cachaças comerciais
Título(s) alternativo(s): Development of an electrochemical method for ethyl carbamate determination in commercial cachaças beverages
Autor(es): Nascimento, Sara dos Santos
Primeiro Orientador: Galdino, Fabiane Caxico de Abreu
metadata.dc.contributor.referee1: Santos, Diógenes Meneses dos
metadata.dc.contributor.referee2: Lucca, Bruno Gabriel
Resumo: A cachaça é uma bebida alcoólica destilada que apresenta um composto com potencial carcinogênico e mutagênico, o carbamato de etila (CE). No Brasil a quantificação de CE é feita via cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa (CG-EM) que tem um alto custo de análise. Neste trabalho é desenvolvido um método eletroquímico de baixo custo capaz de detectar e quantificar de forma eficiente concentrações traços de CE. Este método faz uso de derivatizantes, pois o CE é eletroinativo, para tal função foram usados o 9-xantidrol (XT) e a hidroquinona (HQ) por serem eletroativas e reativos frente ao CE. As técnicas utilizadas no desenvolvimento do método foram voltametria cíclica (VC) e voltametria de pulso diferencial (VPD). Os sensores avaliados foram; carbono vítreo (CV), CV modificado com: nanotubos de carbono de paredes múltiplas sem tratamento prévio (NTC); tratado com ácido nítrico (NTCTT); NTC carboxilado (NTCCOOH) e aminado (NTCNH2) todos com uso dos derivatizantes XT e HQ; eletrodo de pasta de carvão ativado com 30% óleo mineral e 10% m/m de XT em suporte de polietileno (PXT1) e em suporte BAS (PXT2). A estabilidade do XT foi avaliada via espectroscopia no UV-Vis em presença e ausência de O2, luz e CE, mostrando-se estável em todas as condições. A influência da concentração de HCl (0,001 - 0,1 M) na reação de derivatização foi avaliada por espectroscopia de fluorescência, se observou que o uso de HCl 0,01 M proporcionou obtenção de banda de maior intensidade. Foi realizado um estudo mecanístico da interação do XT com CE através de eletrólise, onde os produtos de eletrólise foram avaliados via espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e CG-EM para uma elucidação dos possíveis intermediários. Dentre os eletrodos modificados o NTCNH2 apresentou natureza difusional e linearidade quanto ao monitoramento do sinal referente ao analíto por VPD, obtendo-se limite de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 3,48 e 11,6 ppb respectivamente, porém não foi repetitivo. O melhor método foi obtido através do uso do eletrodo PXT2, o qual permite a troca de todo elemento ativo após cada análise, este se mostrou linear, repetitivo, com LD e LQ de 0,2623 e 0,8742 ppb, bem abaixo do limite legal, este método possibilitou a analise de uma amostra real, observando-se teor de CE de 21,13 ppb. Quanto as análises com HQ, o NTCTT apresentou pico catódico e anódico alargado na mesma região da HQ inviabilizando sua utilização, os nanotubos funcionalizados não apresentaram linearidade com adições de CE, o uso do NTC apresentou linearidade com LD e LQ de 0,61 e 2,035 ppb respectivamente, demonstrando potencial para o uso desse sistema. Em suma, é notável que o uso de XT se mostrou um método eficiente para quantificação de CE em amostras reais, sendo necessária a validação do método e o desenvolvimento de análises de interferentes para verificação da eficiência dos sistemas propostos.
Abstract: Cachaça is a distilled alcoholic beverage that presents a compound with potential carcinogenic and mutagenic: ethyl carbamate (EC). In Brazil, the quantification of CE is done through gas chromatography coupled to the mass spectrometer (GC-MS) which has a high cost of analysis. In this paper an electrochemical able to efficiently detect and quantify CE has been developed. This method makes use of derivatizing agents, since EC is non-electrochemical reactive. Thus, 9-xanthrol (XT) and hydroquinone (HQ) were employed due to their electroactive and reactive behavior towards EC. Cyclic Voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) were employed in the development of this method. Several sensors were used, including glassy carbon electrode (GC), multi-walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode without pretreatment (MWCNT); multi-walleded carbon nanotubes modified glassy carbon electrode treated with nitric acid (MWCNTT); Carboxylated (MWCNTCOOH) and amino acid (MWCNTNH2) carbon nanotube all with use of derivatizers XT and HQ; activated carbon mass electrode with 30% mineral oil and 10% m / m of XT in polyethylene support (PXT1) and BAS electrode support (PXT2). The stability of XT was evaluated by UV-Vis spectroscopy in presence and absence of O2, light and CE, showing suitable stability in all conditions. The influence of HCl concentration (0.001 - 0.1 M) in the derivatization reaction was evaluated by fluorescence spectroscopy with the 0.01 M HCl concentration increasing band intensity. A mechanicanistic study of the interaction of XT with EC through electrolysis, which products were evaluated via infrared spectroscopy (FT-IR) and GC-MS for an elucidation of the possible intermediates. Among the evaluated modified electrodes of MWCNTNH2 showed diffusional nature and linearity for the monitoring of the analytical signal by DPV, obtaining limit of detection (LD) and quantification (LQ) of 3.48 and 11.6 ppb, but it showed no repeatability. The best method was done through the use of PXT2, which allows the exchange of all elements for each analysis, with linear behavior, with LD and LQ of 0.2623 and 0.8742 ppb, below the legal limit, this method allowed the analysis of a real sample, observing an EC content of 21.13 ppb. Regarding the electrochemical analysis, MWCNTT showed a broad cathode and anodic peak at the same HQ region making it useless, functionalized nanotubes do not show linearity with CE additions, the use of MWCNT showed linearity with LD and LQ of 0.61 and 2.035 ppb, demonstrating a promising system. In short, it is important that the use of XT is an efficient method for the quantification of EC in some real ones, being necessary the validation of the method and development of interference analysis to verify the efficiency of proposed systems.
Palavras-chave: Uretana
Hidroquinona
Eletroquímica
Cachaça
Destilação
Carbamato de etila – Análise
Urethane
Hydroquinone
Electrochemistry
Distillation
Ethyl Carbamate - Analyze
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA
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: NASCIMENTO, Sara dos Santos. Desenvolvimento de método eletroquímico para análise de carbamato de etila em cachaças comerciais. 2019. 92 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Embargado
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5174
Data do documento: 16-fev-2019
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Desenvolvimento de método eletroquímico para análise de carbamato de etila em cachaças comerciais.pdf2.13 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.