Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.14/7719
Título: Exploiting the use of a liquid waveguide capillary cell for spectrophotometric determinations in flow-based systems
Autor: Páscoa, Ricardo Nuno Mendes de Jorge
Orientador: Rangel, António O. S. S.
Tóth, Ildikó V.
Data de Defesa: 2011
Resumo: In this thesis, the use of a liquid waveguide capillary cell (LWCC) was exploited for the spectrophotometric determination of several analytes in different types of water. With the purpose of in-line sample handling, different flow approaches were used for the development of simple, robust, cheap and automated analytical procedures. The first procedure was based on a sequential injection analysis (SIA) system for the determination of iron in coastal waters. With the goal of reaching low levels of iron, a LWCC was coupled to the system. This procedure used a doubled-line SIA system to improve mixing conditions between sample and reagents. The detection was based on a colorimetric reaction and two different reagents (ferrozine and 1,10-phenanthroline) were tested. The absorbance measurements were carried out at the wavelengths of 512 and 562 nm for the detection of iron-1,10-phenathroline and iron-ferrozine complex, respectively. An interference study was performed for both reagents. The developed method was also applied to natural waters (river, well, ground, potable and sea waters) and then compared with the reference procedure. One certified reference water sample was used to test the accuracy of the developed method. The objective of the second work was to determine iron at lower levels than the previous work and, as a consequence, to measure the levels of iron in ocean waters. With this in mind, a LWCC and a pre-concentration resin were coupled to a multisyringe flow injection analysis (MSFIA) system. Two different pre-concentration resins (Chelex 100 and NTA Superflow) were tested and evaluated. The determination of iron was also based on a colorimetric reaction and two reagents were tested, ferrozine and ammonium thiocyanate. The reactions were monitored at the wavelengths of 480 and 562 nm for the detection of iron-ammonium thiocyanate and iron-ferrozine complex, respectively. The accuracy was assessed using a certified reference water sample. A multi-parametric system for the spectrophotometric determination of zinc and copper at low levels in waters was the third work of this thesis. To attain this objective, a LWCC was coupled to a MSFIA system. The developed procedure for both analytes was based on a colorimetric reaction with zincon reagent at different pH values and monitored at 620 nm. Zincon reagent reacts only with copper at pH 5 and with copper and zinc at pH 9. An interference study for both determinations was carried out. The developed work was also applied to natural waters and three certified reference water samples. Subsequently, a multi-pumping flow system (MPFS) coupled with a LWCC was developed for the determination of titanium. This determination was based on the colorimetric reaction of titanium with chromotropic acid and the absorbance measurements were carried out at 425 nm. An interference study was performed in order to evaluate possible interferences. The developed procedure was applied to natural waters as well as to sunscreen formulations (the results were compared with the reference procedure). The accuracy was assessed with one certified lake sediment. The development of a spectrophotmetric method for bromate determination in waters at trace levels was the last work of this thesis. With this objective, a LWCC was coupled to a MPFS. The proposed methodology was based on a colorimetric reaction and two different colour reagents were tested, chlorpromazine and trifluoperazine. The lack of repeatability detected in this approach led to the development of a FIA approach in order to find out the reasons of this occurrence.
Nesta tese, utilizou-se uma célula de fluxo de percurso óptico longo na determinação espectrofotométrica de vários analitos em diferentes tipos de água. Com o propósito de manusear/transportar as amostras, vários sistemas de fluxo foram utilizados de forma a desenvolver procedimentos analíticos mais simples, robustos, automatizados e de baixo custo. O primeiro procedimento baseou-se no uso de um sistema de injecção sequencial para a determinação de ferro em águas estuarinas. Com o objectivo de determinar os níveis baixos de ferro presente neste tipo de amostra, acoplou-se ao sistema uma célula de fluxo de percurso óptico longo. Este procedimento utilizou um sistema de injecção sequencial de duplo canal de forma a melhorar a mistura entre amostra e reagentes. A detecção baseou-se numa reacção colorimétrica e dois reagentes foram testados (ferrozina e 1,10-fenantrolina). As medidas espectrofotométricas foram realizadas aos comprimentos de onde de 512 e 562 nm para a detecção dos complexos formados de ferro-1,10-fenantrolina e ferro-ferrozina, respectivamente. Realizou-se um estudo de possíveis interferentes para ambos os reagentes. O método desenvolvido foi igualmente aplicado a diferentes tipos de água (águas de rio, poço, mina, mar e amostras de água potáveis) e os resultados obtidos foram comparados com o procedimento de referência. Usou-se uma amostra de água certificada de forma a comprovar a exactidão do método desenvolvido. O segundo método desenvolvido teve como principal objectivo determinar ferro em concentrações mais baixas do que no trabalho anterior e assim atingir os valores de ferro presentes em águas do mar. De forma a poder atingir este objectivo, uma célula de percurso óptico longo e uma coluna de pré-concentração foram acopladas a um sistema de fluxo baseado numa multi-seringa. Dois tipos de colunas de pré-concentração, Chelex 100 e NTA Superflow, foram testadas e avaliadas. A determinação de ferro baseou-se numa reacção colorimétrica e foram testados dois reagents (ferrozina e tiocianato de amónio). As medidas espectrofotométricas foram realizadas aos comprimentos de onda de 480 e 562 nm para a detecção dos complexos formados de ferro-tiocianato de amónio e ferro-ferrozina, respectivamente. A exactidão deste procedimento foi avaliada através de uma amostra de água certificada. O terceiro procedimento realizado nesta tese envolveu um sistema multiparamétrico para a determinação espectrofotométrica de zinco e cobre em águas a concentrações baixas foi. Com este intuito, acoplou-se uma célula de fluxo de percurso óptico longo a um sistema de fluxo baseado numa multi-seringa. O procedimento desenvolvido para ambos os analitos baseou-se numa reacção colorimétrica com o reagente zincon a diferentes valores de pH e monitorizada a 620 nm. A pH 5 o reagente zincon reage apenas com o cobre e a pH 9 com ambos. Foi efectuado para ambos os analitos um estudo de possíveis interferentes. O procedimento desenvolvido foi igualmente aplicado a diferentes tipos de amostras de água e a três amostras de águas certificadas. O quarto método desenvolvido visou determinar titânio a concentrações muito baixas. Neste procedimento utilizou-se um sistema de fluxo baseado em micro-bombas com uma célula de fluxo de percurso óptico longo acoplada. A determinação baseou-se novamente numa reacção colorimétrica entre o titânio e o ácido cromotrópico e a detecção foi realizada a 425 nm. Foi efectuado um estudo de interferentes com o intuito de avaliar possíveis interferências. O procedimento desenvolvido foi aplicado a diferentes tipos de água e a amostras de cremes solares (os resultados obtidos para os cremes solares foram comparados com o procedimento de referência). A exactidão deste método foi avaliada através de uma amostra certificada de um sedimento de lago O desenvolvimento de um método espectrofotométrico para a determinação de bromato em águas a concentrações baixas foi o último trabalho desta tese. Com este objectivo utilizou-se uma célula de fluxo de percurso óptico longo acoplada a um sistema de fluxo baseado em multi-bombas. A metodologia proposta baseou-se igualmente numa reacção colorimétrica e foram testados dois reagentes (cloropromazina e trifluoperazina). A falta de repetibilidade detectada neste sistema levou ao desenvolvimento de um sistema de análise por injecção em fluxo com o objectivo de determinar as causas deste acontecimento.
URI: http://hdl.handle.net/10400.14/7719
Aparece nas colecções:ESB - Teses de Doutoramento / Doctoral Theses
R - Teses de Doutoramento / Doctoral Theses

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