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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7652-8002
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Estratégia de pré-concentração em papel para determinação de ferro em etanol combustível
Author: Alves, Nathália Almeida
First Advisor: Batista, Alex Domingues
First member of the Committee: Muñoz, Rodrigo Alejandro Abarza
Second member of the Committee: Silva, Sidnei Gonçalves da
Summary: Dentre os contaminantes orgânicos e inorgânicos inseridos na composição do etanol combustível, os metais de transição, como o ferro, apresentam grande poder catalítico na peroxidação de hidrocarbonetos presentes na gasolina ou ainda na oxidação de componentes do motor, podendo comprometer a eficiência dos mesmos, ainda que em baixas concentrações. As técnicas oficialmente empregadas para o controle desses contaminantes requerem analistas especializados ou ainda a aplicação métodos de separação e pré- concentração como a extração em fase sólida (SPE). Dessa forma, a busca por métodos simples, portáteis, sensíveis e de baixo custo é importante para facilitar o monitoramento de contaminantes inorgânicos presentes em concentrações traço em combustíveis. O presente trabalho descreve um procedimento alternativo de pré-concentração em papel para determinação de Fe3+ em etanol combustível. A estratégia de pré-concentração foi baseada na adição sequencial de alíquotas de Fe3+ na zona hidrofílica de dispositivos analíticos microfluídicos à base de papel (µPADs), os quais eram constantemente aquecidos utilizando um sistema de aquecimento para evaporação dos componentes voláteis da amostra. A detecção e quantificação do analito foram baseadas na reação colorimétrica entre Fe3+ e SCN-, obtendo-se um complexo vermelho característico. A captura das imagens foi feita por um smartphone, 10 minutos após o início da reação, e os dados foram analisados na escala RGB através do programa ImageJ, sendo relacionados a concentração de Fe3+. Na etapa de pré- concentração foram otimizados o diâmetro do µPAD utilizado (20 mm), o número e os volumes das alíquotas de Fe3+ e SCN- adicionadas (40 alíquotas de 25 µL e 1 alíquota de 25 µL, respectivamente) e a temperatura do sistema de aquecimento (T = 90°C). Foi observada uma resposta linear no intervalo de 5 a 30 mg L-1 de Fe3+, com um coeficiente de determinação de 0,9937, um coeficiente de variação de 1,89%, um limite de detecção visual de 5 mg L-1 e um fator de pré-concentração de 33,6. Com essas características, o procedimento apresentou vantagens como baixo consumo de reagentes e amostra, e consequentemente, redução dos resíduos gerados, além da portabilidade (o que facilita a aplicação em áreas remotas) e o custo reduzido.
Abstract: Among the organic and inorganic contaminants inserted in the composition of fuel ethanol, transition metals, such as iron, have great catalytic power in the peroxidation of hydrocarbons present in gasoline or even in the oxidation of engine components, which may compromise the its efficiency even at low concentrations. The officially employed in the control of these contaminants require specialized analysts or even the application of separation and preconcentration methods such as solid phase extraction (SPE). Thus, the search for simple, portable, sensitive and low-cost methods is important to facilitate the monitoring of inorganic contaminants present in trace concentrations in fuels. The present work describes an alternative in-paper preconcentration procedure for the determination of Fe3+ in fuel ethanol. The preconcentration strategy was based on the sequential addition of Fe3+ aliquots in the hydrophilic zone of paper-based microfluidic analytical devices (μPADs), which were constantly heated using a heating system for evaporation of volatile sample components. The detection and quantification of the analyte were based on the colorimetric reaction between Fe3+ and SCN-, obtaining a characteristic red complex. The images were captured by a smartphone, 10 minutes after the start of the reaction, and the data were analyzed in the RGB scale through the ImageJ program, being related the concentration of Fe3+. In the preconcentration stage, the diameter of the μPAD used (20 mm), the number and the volumes of the added Fe3+ and SCN-aliquots (40 aliquots of 25 μL and 1 aliquot of 25 μL, respectively) were optimized and the temperature of the heating system (T = 90 ° C). A linear response in the range of 5 to 30 mg L-1 of Fe3+ was observed, with a coefficient of determination of 0.9937, a coefficient of variation of 1.89%, a visual detection limit of 5 mg L-1 and a preconcentration factor of 33.6. With these characteristics, the procedure presented advantages such as low reagent and sample consumption, and consequently, reduction of generated waste, besides portability (which facilitates the application in remote areas) and the reduced cost.
Keywords: Pré-concentração
Etanol Combustível
µPADs
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: ALVES, Nathália Almeida. Estratégia de pré-concentração em papel para determinação de ferro em etanol combustível. 2019. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26166
Date of defense: 5-Jul-2019
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