Determinação espectrofotométrica do arsênio em cabelo usando o método do dietilditiocarbamato de prata (SDDC) e trietanolamina/CHCl3 como solvente

Pelo uso de técnicas mais baratas, como a do SDDC, é possível determinar níveis traços de arsênio em cabelo; entretanto esta técnica apresenta alguns inconvenientes como baixa estabilidade e o odor desagradável da piridina. A piridina foi substituída por trietanolamina/CHCl₃ e as características analíticas do complexo foram estudadas. O complexo foi estável por 270 minutos, a faixa de aplicação da lei de Beer foi de 0,0 a 25,0 mg As, a repetibilidade foi de 0,028 mg As, o limite de detecção foi de 18,6 mg de As/L e a sensibilidade (e)? de 1,12 10⁴ L.mol^-1.cm^-1. O método foi aplicado à amostras de cabelo. A lavagem das amostras foi feita com extran e água desionizada e seca em estufa (40-60ºC). 0,1000 g de amostra foi submetida à 11 métodos de digestão. O melhor método foi o que usou uma solução 1:1 de HNO₃ e H₂SO₄ concentrados em temperatura de 100-110ºC com evaporação até fumos de SO₃. O tempo de abertura é um inconveniente neste tipo de digestão.

Determinação espectrofotométrica do arsênio em solo da cidade de Santana-AP usando o método do dietilditiocarbamato de prata (SDDC) modificado

Várias toneladas de rejeito de manganês contendo arsênio, gerado por uma empresa de mineração, foram utilizadas como aterro de ruas da cidade de Santana-AP. A possibilidade de exposição das pessoas residentes nessas localidades levou ao estudo de quantificação de arsênio total nos solos. Após a digestão, os teores de arsênio foram quantificados por espectrofotometria de absorção molecular usando um sistema automático de geração de hidretos (HG-MAS), diciclohexilamina/CHCl₃ como solvente do dietilditiocarbamato de prata (SDDC) e KBH₄ como redutor. O método apresentou bons resultados com sensibilidade (ε) de 1,10 10⁴ L.mol^-1.cm^-1, estabilidade de 2,96% e outras vantagens em relação ao método oficial. O método foi aplicado em amostras de referência de solo com recuperação de 98,82 % (N=10). As análises de solos mostraram que do total de amostras analisadas 94,74 % apresentaram concentração de arsênio acima do valor editado pela CETESB para solo residencial (50 mg.kg^-1) com valor médio de 682,96 mg.kg^-1, variando de 48,08 mg.kg^-1 a 1.713,00 mg.kg^-1 que comprova a contaminação do solo pelo arsênio.

Nanocomposites for SERS : synthesis, optical and analytical studies

Esta tese descreve diversas estratégias preparativas assim como estudos de caracterização de nanocompósitos e outras nanoestruturas, para a análise em espectroscopia de Raman com intensificação por superfície (SERS). Em particular foi estudada a incorporação de nanopartículas (NPs) metálicas de Ag e Au em matrizes poliméricas visando avaliar o potencial destes materiais como novos substratos para SERS na deteção de moléculas. O primeiro capítulo consiste numa revisão bibliográfica, onde é destacado o desenvolvimento de novos substratos para SERS utilizando nomeadamente nanopartículas de Ag, Au e Cu. Numa primeira fase, esta secção apresenta uma breve descrição sobre as propriedades plasmónicas dos metais utilizados e alguns conceitos básicos de espectroscopia de difusão de Raman. Posteriormente, descreve-se em mais detalhe o efeito de SERS, revendo-se sobretudo a química de materiais descrita em trabalhos recentes tendo em conta a sua utilização como novas plataformas para análise química por SERS. O capítulo 2 descreve a síntese e caracterização de nanocompósitos de poli(acrilato de butilo) obtidos através de polimerização in situ por miniemulsão na presença de nanopartículas de Ag. Os nanocompósitos Ag/PtBA foram investigados como novos substratos de SERS visando o desenvolvimento de novas plataformas versáteis para deteção molecular. Estudos como o efeito da temperatura, pH e pressão foram investigados, visando a compreensão do efeito da matriz polimérica na difusão/adsorção do analito (ácido tiossalicílico) na superfície metálica. No capítulo 3, os nanocompósitos de Ag/PtBA descritos anteriormente foram investigados detalhadamente como substratos para bio-deteção em SERS, usando a adenina como analito modelo. Os nanocompósitos foram submetidos a vários tratamentos pré-analíticos para a bio-deteção da adenina. Foram realizadas experiências nos sistemas Ag/PtBA de modo a obter informação sobre o efeito do pH na deteção deste analito em soluções aquosas diluídas. Os nanocompósitos poliméricos obtidos apresentam a vantagem de poderem ser processados utilizando tecnologia disponível. Pelo que o estudo das suas propriedades térmicas é especialmente relevante. Assim, a influência da incorporação de NPs inorgânicas na temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero PtBA foi investigada por meio de calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e os resultados são apresentados no capítulo 4. Estes estudos descrevem efeitos na Tg do PtBA quando analisado em nanocompósitos obtidos por diferentes métodos (métodos ex situ e in situ), contendo nanopartículas metálicas com diferentes distribuições de tamanho e presentes em quantidade variável na matriz polimérica. Estes estudos possibilitaram relacionar a influência das NPs metálicas na mobilidade das cadeias poliméricas com as propriedades térmicas observadas. O capítulo 5 descreve a preparação e caracterização de materiais compósitos de base polimérica (PtBA) e NPs de Au com morfologia de bastonetes (NRs). Estes materiais foram investigados como substratos para SERS tendo originado um bom sinal de SERS na análise de 2-2’-ditiodipiridina. Investigouse igualmente o efeito da variação da morfologia das NPs metálicas (esferas e bastonetes), a razão de aspecto (R.A.) dos bastonetes e o tipo de matriz polimérica (PtBA e PnBA) no sinal de SERS. No capítulo 6 é descrita a utilização da técnica de SERS como método alternativo para a monitorização de alterações morfológicas de coloides de NRs de Au. Os NRs de Au foram recolhidos em diferentes fases de oxidação promovida pela presença de K2S2O8 e a sua sensibilidade como substratos de SERS foi avaliada utilizando o anião dietilditiocarbamato (DTC) como analito modelo. Os estudos foram realizados utilizando as linhas de excitação a 1064 nm e 633 nm. Este estudo demonstrou que a sensibilidade dos NRs de Au como substratos de SERS diminui à medida que a sua R.A. diminui devido à competitividade do CTAB (estabilizante) e o DTC pela superfície dos NRs. É de salientar que este processo é acompanhado por um diferente comportamento em termos de adsorção dos dois tautómeros do DTC à superfície do metal. O capítulo 7 introduz um novo tipo de compósitos para SERS, utilizando matrizes biopoliméricas. Assim, descreve-se a preparação e caracterização de nanocompósitos de carragenano e NPs de Ag. Nesta secção é avaliada a utilização destes materiais como novos substratos para a análise em SERS, utilizando a 2-2’-ditiodipiridina como molécula modelo. Descrevem-se estudos pioneiros que procuram relacionar a dependência do sinal de SERS com a força do gel. Para tal, realizou-se um estudo sistemático aos nanobiocompósitos usados como substratos de SERS em diferentes condições analíticas e investigaram-se as suas propriedades reológicas. No capitulo 8 é descrita a investigação de nanocompósitos de Ag/Gelatina como substratos para SERS, utilizando o anião dietilditiocarbamato como analito modelo. Realizaram-se várias experiências para correlacionar a variação da força do gel com o aumento do sinal de SERS bem como a diferente adsorção dos dois tautómeros do DTC à superfície do metal. Ao longo desta dissertação são apresentados metodologias distintas para a preparação e obtenção de nanocompósitos com base em polímeros (sintéticos ou naturais) e NPs metálicas (Ag e Au). Esta investigação não só permitiu a síntese e estudo de novos substratos para SERS mas também a compreensão do efeito matriz/NPs metálicas no sinal de SERS e na formação de “hot spots”. Este trabalho contribui para o enriquecimento na área da Nanociência e Nanotecnologia demonstrando a eficácia e reprodutibilidade de nanocompósitos com base em polímeros como novos substratos para SERS. Embora as propriedades óticas apresentadas por estes materiais serem aqui direcionadas para a deteção molecular pela técnica de SERS, estes materiais podem ser investigados em outras área tecnológicas.

Spectrophotometric determination of arsenic in soil samples using 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-di-ethylaminophenol (Br-PADAP)

Um novo método, simples e sensível para a determinação de arsênio em solo é proposto neste trabalho. Este método é baseado na redução de prata (I) e ferro (III) pela arsina seguida da reação de complexação do ferro (II) com o reagente espectrofotométrico 2-(5-bromo-2-piridilazo)-5-di-etilaminofenol (Br-PADAP). A determinação de arsênio apresentou uma sensitividade de Sandell de 3.1x10^-4 cm^-2, foi linear na faixa de 0.1 µg ml^-1 to 2.0 µg ml^-1 (r₅₆₀ = 0.9995), apresentou uma absortividade molar de 2.45x10⁵ l mol^-1 cm^-1 e um limite de detecção de 1.4 ng ml^-1 (3s) estes dados foram obtidos para 10 ml de amostra. A seletividade foi melhorada com o uso de EDTA com agente mascarante. O método proposto foi aplicado na determinação do arsênio na presença de outros íons e em amostras de solo. Os resultados revelaram que antimônio (III), mercúrio (II), germânio (IV), platina (IV) interferem na análise em todas as proporções analisadas. As interferências podem ser facilmente removidas pelo uso do EDTA. A precisão e a exatidão deram resultados satisfatórios, com desvio padrão relativo abaixo de 5%. As recuperações de arsênio em solo variaram de 95,55 a 102,70% com uma média de 99,63%. Estes resultados demonstraram que o método proposto é aplicável para a análise do arsênio em diferentes amostras de solo.

Sensores sólidos para detecção de óxido nítrico baseados em cucurbit[6]uril e em siloxano-poli(oxipropileno)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nanocompósitos de biocelulose e seu uso

A presente invenção refere-se ao desenvolvimento de um nanocompósito de biocelulose e dietilditiocarbamato (CB-DETC) que é formado por uma matriz polimérica de celulose bacteriana com nanofibras revestidas com derivados de dietilditiocarbamato no preparo de um biocurativo para o controle de Leishmaniose Tegumentar. As principais propriedades observadas nesse biocompósito são a sua flexibilidade, fácil aplicação em lesões cutâneas, capacidade leishmanicida, ausência de toxicidade e liberação sustentada do composto ativo, reduzindo a necessidade de troca do curativo.

Estudo de complexos de ferro e de cobre com a base de Shiff 3-Meosalen e ligantes de relevância biológica

The goal set for this work was to synthesize and to characterize new iron and copper complexes with the Schiff base 3-MeOsalen and ligands of biological relevance, whose formulas are [Fe(3-MeOsalen)NO2], [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)], [Fe(3-MeOsalen)NO] and Na[Cu(3-MeOsalen)NO2]. The compounds were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared region (IV) and Electronic spectroscopy in the ultraviolet and visible region (Uv-Vis). From the analysis of infrared spectra, they proved to formation of precursor complexes, as evidenced by changes in the vibrationals frequencies ν(C=N) e ν(C-O) and the emergence of vibrationals modes metal-oxygen and metal-nitrogen. For nitro complexes of iron and copper were observed ν(NO2)ass around 1300 cm-1 e ν(NO2)sim in 1271 cm-1 , indicating that the coordination is done via the nitrogen atom. The complex spectrum [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] exhibited two bands, the ν(C-NR2) in 1508 cm-1 e ν(C-S) in 997 cm-1 , the relevant vibrational modes of coordinating ligand in the bidentate form. For the complex [Fe(3-MeOsalen)NO] was observed a new intense band in 1670 cm-1 related to the ν(NO). With the electronic spectra, the formation of complexes was evidenced by shifts of bands intraligands transitions and the emergence of new bands such as LMCT (p Cl-  d* Fe3+) in [Fe(3-MeOsalen)Cl] and the d-d in [Cu(3-MeOsalen)H2O]. As for the [Fe(3-MeOsalen)NO2] has highlighted the absence of LMCT band present in the precursor complex as for the [Cu(3-MeOsalen)NO2] found that the displacement of the band hipsocrômico d-d on 28 nm. The electronic spectrum of [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] presented LMCT band shifts and changes in intraligantes transitions. With regard to [Fe(3-MeOsalen)NO], revealed a more energetic transitions intraligands regions from the strong character π receiver NO and MLCT band of transition dπFe(II)π*(NO).

Desenvolvimento de método para determinação de ferro e cobre em vinho por espectrofotometria empregando DLLME

Este trabalho propõe o desenvolvimento de métodos de preparo de amostra empregando a microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) para a extração e pré- concentração de Fe e Cu em vinho, seguido da determinação espectrofotométrica na região do ultravioleta-visível (UV-Vis). Nas extrações por DLLME, a complexação de Fe e Cu foi feita com pirrolidina ditiocarbamato de amônio (APDC) e dietilditiocarbamato de sódio (DDTC), respectivamente. Para a DLLME, foi usada uma mistura apropriada de pequenos volumes de dois solventes, um extrator e outro dispersor, a qual foi rapidamente injetada na amostra aquosa, ocorrendo à formação de uma dispersão e a extração praticamente instantânea dos analitos. Na otimização da DLLME para extração de Fe foram avaliados alguns parâmetros como, tipo de solvente extrator (C2Cl4, 80 µL) e dispersor (acetonitrila, 1300 µL) e seus volumes, pH (3,0), concentração do APDC (1%, m/v), adição de NaCl (0,02 mol L -1 ) e tempo de extração. Para extração de Cu foi aplicado um planejamento fatorial completo 25 para avaliar a influência de cinco variáveis independentes: volume dos solventes dispersor (acetonitrila, 1600 µL) e extrator (CCl4, 60 µL), concentração de DDTC (2%, m/v), pH (3,0) e concentração de NaCl. Após a otimização das condições para Fe, a curva de calibração com adição de analito foi linear entre 0,2 e 2,5 mg L-1 para vinho branco (R2 = 0,9985) e para vinho tinto (R2 = 0,9988). Para Cu, a curva de calibração com adição de analito foi linear entre 0,05 e 1,0 mg L-1 para vinho branco (R2 = 0,9995) e para vinho tinto (R2 = 0,9986). Os limites de quantificação foram de 0,75 e 0,37 mg L-1 para Fe e Cu, respectivamente. A exatidão foi avaliada utilizando ensaio de recuperação, as quais variaram entre 96% e 112%, com desvio padrão relativo inferior a 8%. Os métodos foram aplicados para 5 amostras de vinho branco e 5 amostras de vinho tinto, obtendo-se concentrações entre 1,3 e 5,3 e entre 2,5 e 4,4 mg L-1 para Fe e entre 0,4 e 1,5 e entre 0,9 e 2,5 mg L-1 para Cu, respectivamente. Os métodos desenvolvidos para a extração e pré-concentração de Fe e Cu em vinhos por DLLME e quantificação por UV-Vis mostraram-se adequados, em termos de linearidade, exatidão e precisão.