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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32556| Título: | Conceito de análise em frasco único: determinação de ferro em biodiesel por microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa e detecção por imagem digital |
| Título(s) alternativo(s): | Single vial analysis concept: determination of iron in biodiesel by reversephase dispersive liquid-liquid microextraction and detection by digital image |
| Autor(es): | Bif, Eduarda |
| Orientador(es): | Leite, Oldair Donizeti |
| Palavras-chave: | Análise espectral Imagens digitais Biodiesel Spectrum analysis Digital images Biodiesel fuels |
| Data do documento: | 10-Ago-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | BIF, Eduarda. Conceito de análise em frasco único: determinação de ferro em biodiesel por microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa e detecção por imagem digital. 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2023. |
| Resumo: | Procedimentos analíticos ambientalmente planejados, miniaturizados e que minimizam erros sistemáticos e aleatórios são de grande interesse na área de química analítica. A análise em frasco único atende estas condições devido a possibilidade de preparo e detecção do analito de interesse em um único frasco e tem o seu efeito potencializado quando associada ao método de preparo de amostras miniaturizado. A presença de metais de transição como o ferro em biodiesel, mesmo em baixas concentrações, pode acelerar o processo de oxidação do biocombustível e provocar redução da vida útil deste, portanto, elaborar métodos alternativos para identificar a presença e quantificar este metal na amostra é fundamental para mitigação de riscos, uma vez que não há em normas brasileiras e estrangeiras a regulação da presença de Fe em biodiesel B100 e, consequentemente, indicação dos ensaios analíticos para determiná-lo. Nesta pesquisa, foi desenvolvido um método empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa (RP-DLLME) visando a extração e pré-concentração de Fe em amostra de biodiesel. A determinação deste metal na amostra foi realizada por aquisição de imagens digitais com calibração feita por fortificação na matriz. Foram investigadas as interferências dos seguintes parâmetros de otimização do método de preparo de amostra: solvente dispersor, proporção entre a solução de solventes dispersor/extrator, tipo de ácido empregado como solvente extrator, pH da solução extratora, concentração do íon SCN-, volume da solução de solventes, emprego de radiação ultrassom, temperatura e tempo de centrifugação. Para a etapa de otimização do método, as amostras foram preparadas com adição de padrão organometálico para Fe 100 µg g-1 (Specsol, Brasil). Para escolha do melhor resultado dos parâmetros para determinação de ferro por imagens digitais, os ensaios foram realizados em triplicata e interpretados de acordo com o resultado da norma de vetor, proposto por Lyra e colaboradores (2008). O limite de quantificação do método proposto foi obtido através do valor do primeiro ponto da curva de calibração e o limite de detecção foi calculado a partir do LQ. Os resultados obtidos para LQ e LD foram de 0,5 mg L-1 e 0,15 mg L-1, respectivamente. Os testes de adição e recuperação do método proposto foram realizados por adição de padrão em duas concentrações distintas (0,5 µg g-1 e 3,0 µg g-1) em duas amostras com aditivos e duas sem. Os resultados obtidos foram satisfatórios para as amostras sem aditivo (90 – 96%), em contrapartida, os resultados de recuperação das amostras com aditivos foram ligeiramente inferiores (69 – 78%). Os resultados obtidos por meio do método proposto (RP-DLLME/Imagens digitais) foram comparados com os resultados obtidos por extração induzida por quebra de emulsão (EIQE) e determinado espectrometria de absorção atômica com chamas, em cinco amostras de biodiesel (três com aditivos e duas sem). Constatou-se não haver diferença estatística entre os dois métodos (5% de significância). A RP-DLLME destacou-se por utilizar ácido diluídos em volumes mais baixos, pela simplicidade e baixo custo, por possibilitar a realização das etapas de preparo de amostra, reação e determinação em um único frasco, pela redução de etapas e tempo despendido no processo. |
| Abstract: | Environmentally designed, miniaturized analytical procedures that minimize systematic and random errors are of great interest in the field of analytical chemistry. Single vial analysis meets these conditions due to the possibility of preparing and detecting the analyte of interest in a single vial and its effect is enhanced when associated with a miniaturized sample preparation method. The presence of transition metals such as iron in biodiesel, even in low concentrations, can accelerate the oxidation process of the biofuel and cause a reduction in its useful life. Therefore, developing alternative methods to identify the presence and quantify this metal in the sample is essential to mitigate risks, since Brazilian and foreign standards do not regulate the presence of Fe in B100 biodiesel and, consequently, indicate the analytical tests to determine it. In this research, a method was developed using reversed-phase dispersive liquid-liquid microextraction (RP-DLLME) for the extraction and pre-concentration of Fe in biodiesel samples. The determination of this metal in the sample was carried out by digital image acquisition with calibration carried out by fortification in the matrix. The following parameters were investigated when optimizing the sample preparation method: dispersing solvent, dispersing/extracting solvent solution ratio, type of acid used as the extracting solvent, pH of the extracting solution, SCN- ion concentration, solvent solution volume, use of ultrasound radiation, temperature and centrifugation time. For the method optimization stage, the samples were prepared with the addition of an organometallic standard for Fe 100 µg g-1 (Specsol, Brazil). In order to choose the best result for the parameters for iron determination by digital imaging, the tests were carried out in triplicate and interpreted according to the result of the vector standard, proposed by Lyra et al (2008). The quantification limit of the proposed method was obtained from the value of the first point on the calibration curve and the detection limit was calculated from the LQ. The results obtained for the LQ and LD were 0.5 mg L-1 and 0.15 mg L-1, respectively. The addition and recovery tests of the proposed method were carried out by adding the standard in two different concentrations (0.5 µg g-1 and 3.0 µg g-1) to two samples with additives and two without. The results obtained were satisfactory for the samples without additives (90 - 96%), while the recovery results for the samples with additives were slightly lower (69 - 78%). The results obtained using the proposed method (RP-DLLME/Digital Imaging) were compared with the results obtained by emulsion break induced extraction (EIQE) and determined by flame atomic absorption spectrometry, on five biodiesel samples, three with additives and two without. It was found that there was no statistical difference between the two methods (5% significance level). RP-DLLME stood out for using diluted acids in lower volumes, for its simplicity and low cost, for making it possible to carry out the sample preparation, reaction and determination stages in a single vial, and for reducing the number of steps and time spent on the process. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32556 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais |
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