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dc.creatorSantos, Rafael Francisco dos
dc.date.accessioned2021-12-01T19:07:11Z
dc.date.available2021-12-01T19:07:11Z
dc.date.issued2020-01-25
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23096
dc.description.abstractAn alternative system for solid sampling and element determination by heated tube coupled to flame atomic absorption spectrometry was developed for the determination of Cd, Co, Mo, Ni and Pb in high purity graphite and carbon nanotubes (CNTs). Three quartz systems were developed and evaluated: without atomizer tube (system A) and with atomizer tube, being one of them of 80 mm of length without slit (system B) and other with the same length and with a 80 mm slit (system C) that allow the flame inlet. Two electrodes were positioned in the system and were connected to an external device, to generate an electric discharge which was responsible to ignite the samples. Samples were introduced in the system, with ethanol as auxiliary reagent to start the combustion before the generation of arch discharge between electrodes, in the presence of a constant O2 flow, that was responsible to react with organic matrix producing CO2 as main product and driving the gaseous products of combustion with the analytes to the atomizer tube. The system B was the most suitable having a quartz atomizer tube connected to a perpendicular tube (“T” shape). This atomizer tube was positioned over the spectrometer flame and acted as an atom trap to increase the atomic density in front of the optical beam, reducing the limits of detections (LODs). The following parameters were investigated to optimize the system: flame stoichiometry of air/acetylene (620/100, 565/100, 430/100 and 400/120 L h-1), distance between atomizer tube and burner (3, 6, 9, 12 e 15 mm), O2 flow-rate (0.3, 0.5, 1.0 and 2.0 L min-1), linear calibration range and the sample mass influence in the determination. The calibration was performed by matrix matching, being added the analyte to a high purity graphite, used as a standard, and the results were statistically compared with reference values obtained by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) before decomposition of samples by microwave-induced combustion (MIC). The proposed method allows the introduction of up 50 mg of solid sample, without a sample decomposition for the determination of Cd, Ni and Pb in graphite and CNTs. Low LODs were achieved for the SS-FF AAS system (between 0.107 and 4.20 μg g-1), allowing the determination of analytes at low concentrations. Moreover, the proposed method agreed with several recommendations of green analytical chemistry as reduced sample pre-treatment, low sample consumption, no use of toxic reagents for sample preparation, low residues generation (basically CO2), low electric energy consumption and relatively safety for the analyst.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEspectrometria de absorção atômica com chamapor
dc.subjectAmostragem de sólidospor
dc.subjectDeterminação elementarpor
dc.subjectGrafitepor
dc.subjectNanotubos de carbonopor
dc.subjectSS-FF AASpor
dc.subjectFlame atomic absorption spectrometryeng
dc.subjectSolid sampleeng
dc.subjectElemental determinationeng
dc.subjectGraphiteeng
dc.subjectCarbon nanotubeseng
dc.titleDesenvolvimento e aplicação de um sistema com arco elétrico para SS-FF AAS para a determinação de impurezas elementarespor
dc.title.alternativeDevelopment and aplication of a system based on eletric discharge for SS-FF AAS for further elemental impurities determinationeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoUm sistema alternativo de introdução direta de amostras sólidas para a posterior determinação elementar por espectrometria de absorção atômica com tubo aquecido na chama (SS-FF AAS) foi desenvolvido, para a determinação de Cd, Co, Mo Ni e Pb em grafite de alta pureza e nanotubos de carbono (CNTs). Foram avaliados três sistemas confeccionados em quartzo: sem tubo atomizador (sistema A) e com tubo atomizador, sendo um deles de 80 mm de comprimento sem fenda (sistema B) e o outro tubo de mesmo comprimento, com uma fenda de 80 mm para entrada da chama (sistema C). Dois eletrodos foram posicionados no sistema avaliado, ligados a um dispositivo externo, para gerar um arco elétrico que daria ignição nas amostras. As amostras foram introduzidas no sistema, contendo etanol como reagente auxiliar para iniciar combustão e a ignição foi feita através de um arco elétrico gerado entre os dois eletrodos, na presença de vazão constante de O2 que, além de reagir com a matéria orgânica gerando majoritariamente CO2, também conduz os vapores da combustão juntamente com os analitos para o tubo atomizador, para a atomização e absorção atômica. O sistema B foi o mais adequado e consistiu em um dispositivo único confeccionado em quartzo, o qual era composto por tubo principal por onde a amostra era conduzida, conectado perpendicularmente a outro tubo formando um “T”. Este tubo perpendicular foi posicionado sobre a chama do espectrômetro de FAAS e atuou como tubo atomizador e aprisionador de átomos (atom trap) para aumentar a densidade atômica em frente ao feixe óptico, melhorando a sensibilidade da técnica e reduzindo os limites de detecção (LDs). Os seguintes parâmetros foram avaliados para otimização do sistema: estequiometria de chama ar/acetileno (620/100, 565/100, 430/100 e 400/120 L h-1), distância entre o queimador e o tubo atomizador (3, 6, 9, 12 e 15 mm), vazão de O2 (0,3, 0,5, 1,0 e 2,0 L min-1), faixa linear de calibração e a influência da massa de amostra. A calibração foi feita empregando a adição de analito sobre a grafite descontaminada, que serviu de carreador dos analitos. Os resultados da SS-FF AAS foram comparados estatisticamente com os valores dos métodos usados como referência, obtidos por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) após a decomposição das amostras por combustão iniciada por micro-ondas (MIC). O método proposto permitiu a introdução de até 50 mg de amostra sólida, para a determinação de Cd, Ni e Pb em amostras de grafite e nanotubos de carbono. Foram obtidos baixos valores de LDs para o sistema SS-FF AAS (entre 0,107 e 4,20 μg g-1), viabilizando a determinação dos analitos em baixas concentrações. Além disso, o método proposto está em concordância com diversas recomendações da química analítica verde como a determinação dos analitos em amostra sólida (minimizando a etapa de pré-tratamento), baixo consumo de amostra, sem a necessidade do uso de reagentes tóxicos para o preparo de amostra, pequena geração de resíduos (majoritariamente CO2), baixo consumo de energia, além de ser um método relativamente seguro para o operador.por
dc.contributor.advisor1Flores, Érico Marlon de Moraes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7167629055579212por
dc.contributor.referee1Costa, Adilson Ben da
dc.contributor.referee2Bizzi, Cezar Augusto
dc.contributor.referee3Duarte, Fábio Andrei
dc.contributor.referee4Rodrigues, Luiz Frederico
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1622139696944992por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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