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dc.contributor.authorNeiva, Ariane Maciel
dc.date.accessioned2018-11-12T22:49:13Z
dc.date.available2018-11-12T22:49:13Z
dc.date.issued2018-10-01
dc.identifier.citationNEIVA, Ariane Maciel. Avaliação do uso de laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) e wavelength dispersive x- ray fluorescence (WDXRF) na análise direta de couros naturais e sintéticos. 2018. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10665.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10665
dc.description.abstractThe aim of this doctoral thesis was the development of analytical procedures for the qualitative and quantitative analysis of leather samples using LIBS and WDXRF techniques for direct analysis of solid samples. The first part of this work reports the development of classification models for the prediction of quality parameters of bovine and ovine leather tanned with Cr. In total, 375 leather samples were analyzed by LIBS and three classification models were developed using reference values obtained by physical-mechanical tests (official methods to certify the quality of leathers): K-nearest neighbors (KNN), soft independent modelling of class analogy (SIMCA) and discriminant analysis by least squares method (PLS-DA). The models had satisfactory results with correct prediction percentages ranging from 75 (SIMCA) to 80% (PLS-DA) for the calibration samples and from 72 (SIMCA) to 81% (KNN) for the validation samples. The second part deals with the establishment of a sample preparation procedure for leathers, in which digestion with HNO3 and H2O2 was used. In the experimental procedure 60 samples were evaluated and the concentration range of the elements determined using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) were as follows (mg kg-1): Al: 94-1,011; As: <LOD-13; Ba: <LOD-40; Ca: <LOD-3,348; Cr: 10-23,407; Cu: <LOD-15; Fe: 32-831; Mg: <LOD-1,126; Ni: <LOD-5; Pb: <LOD-25; Sb: 31-318; Sr: <LOD-9; Ti: <LOD-6; Zn: <LOD-186 and Cd was at concentration levels below the limit of detection: (<LOD). The third part describes the determination of Al, Ca, Cr, Fe, Ti and Zn using WDXRF. Calibration models were developed with reference concentrations determined by ICP OES obtained in the previous study. In spite of attempts made to develop calibration models for the direct determination of Al, Ca, Cr, Fe, Ti and Zn, it was only possible to obtain satisfactory calibration models for Cr with the following figures of merit: a) calibration curve: [Cr]= (43.9 ± 1.0) x + (19,583 ± 14,600); b) linear correlation coefficient of 0.9901; c) predictive capacity based on the standard validation error (SEV) of 628 mg kg-1; c) LOD of 30 and limit of quantification (LOQ) of 100 mg kg-1; d) type of signal used: height; e) concentration range of Cr determined: SEV at 21,638 mg kg-1. The fourth part proposed the evaluation of synthetic leather and nine samples were analyzed using ICP OES, LIBS and WDXRF combined with principal component analysis (PCA). The concentrations of the elements determined in samples of synthetic leather by ICP OES were as follows (mg kg-1): Ca: 770-112,233; Cr: 13-24,732; Mg: 165-18,834; Ba: <LOD-4,606; Pb: 2.8-2,484; Al: 147-1,607; Fe: 130-1,015; Zn: <LOD-528; Sb: 22-262; Cu: <LOD-163; As: <LOD-121; Sr: <LOD-104; Ti: <LOD-48; Cd: 4.1-27; Mn: <LOD-27, Co: <LOD-3.9 and Ni was at concentration levels <LOD in all samples. The PCA evaluated the samples regarding the chemical composition obtained quantitatively by the concentrations of ICP OES and qualitatively by the LIBS or WDXRF spectra. The proposed methods present high analytical frequency, simplicity and are in accordance with the principles of green chemistry.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectCouropor
dc.subjectCouro sintéticopor
dc.subjectLIBSpor
dc.subjectWDXRFpor
dc.subjectICP-OESpor
dc.subjectAnálise diretapor
dc.subjectLeathereng
dc.subjectSynthetic leathereng
dc.subjectLIBSeng
dc.subjectWDXRFeng
dc.subjectICP-OESeng
dc.subjectDirect analysiseng
dc.titleAvaliação do uso de laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) e wavelength dispersive x- ray fluorescence (WDXRF) na análise direta de couros naturais e sintéticospor
dc.title.alternativeEvaluation of the use of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) and wavelength dispersive x-ray fluorescence (WDXRF) for the direct analysis of natural and synthetic leatherseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Pereira Filho, Edenir Rodrigues
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3394181280355442por
dc.description.resumoO objetivo dessa tese de doutorado foi o desenvolvimento de procedimentos analíticos para análises qualitativas e quantitativas de amostras de couros utilizando as técnicas LIBS e WDXRF para análise direta das amostras sólidas. A primeira parte deste trabalho relata o desenvolvimento de modelos de classificação para a predição de parâmetros de qualidade de couros bovinos e ovinos curtidos com Cr. No total, 375 amostras de couro foram analisadas por LIBS e três modelos de classificação foram desenvolvidos utilizando valores de referência obtidos por testes físico-mecânicos (métodos oficiais para atestar a qualidade de couros): K-ésimos vizinhos mais próximos (KNN), soft independent modeling of class analogy (SIMCA) e análise discriminante pelo método de quadrados mínimos parciais (PLS-DA). Os modelos tiveram resultados satisfatórios com porcentagens de predição corretas variando de 75 (SIMCA) a 80% (PLS-DA) para amostras de calibração e 72 (SIMCA) a 81% (KNN) para amostras de validação. A segunda parte tratou do estabelecimento de um procedimento de preparo de amostra para couros, no qual utilizou-se digestão com HNO3 e H2O2. No procedimento experimental foram avaliadas 60 amostras e a faixa de concentração dos elementos determinados usando inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) foram as seguintes (mg kg-1): Al: 94-1.011; As: <LOD-13; Ba: <LOD-40; Ca: <LOD-3.348; Cr: 10-23.407; Cu: <LOD-15; Fe: 32-831; Mg: <LOD-1.126; Ni: <LOD-5; Pb: <LOD-25; Sb: 31-318; Sr:<LOD-9; Ti:<LOD-6; Zn: <LOD-186 e Cd estava em níveis de concentração inferiores ao limite de detecção (<LOD). A terceira parte descreve a determinação de Al, Ca, Cr, Fe, Ti e Zn utilizando WDXRF. Modelos de calibração foram desenvolvidos com concentrações de referência determinadas por ICP OES obtidas no estudo anterior. Apesar de tentativas realizadas com o objetivo de desenvolver modelos de calibração para a determinação direta de Al, Ca, Cr, Fe, Ti e Zn, somente foi possível obter modelos de calibração satisfatórios para Cr com as seguintes figuras de mérito: a) equação da curva: [Cr]= (43,9 ± 1,0) x + (19.583 ± 14.600); b) coeficiente de correlação linear de 0,9901; c) capacidade preditiva baseada no erro padrão de validação (SEV) de 628 mg kg-1; c) LOD de 30 e limite de quantificação (LOQ) de 100 mg kg-1; d) tipo do sinal usado: altura do pico; e) faixa de concentração de Cr determinada: SEV a 21.638 mg kg-1. Na quarta parte é proposto a avaliação de couros sintéticos e nove amostras foram analisadas utilizando ICP OES, LIBS e WDXRF combinadas com análise por componentes principais (PCA). As concentrações dos elementos determinados nos couros sintéticos pelo ICP OES foram as seguintes (mg kg-1): Ca: 770-112.233; Cr: 13-24.732; Mg: 165-18.834; Ba: <LOD-4.606; Pb: 2,8-2.484; Al: 147-1.607; Fe: 130-1.015; Zn: <LOD-528; Sb: 22-262; Cu: <LOD-163; As: <LOD-121; Sr: <LOD-104; Ti: <LOD-48; Cd: 4,1-27; Mn: <LOD-27, Co: <LOD-3,9 e Ni <LOD. A PCA avaliou as amostras quanto a composição química obtida quantitativamente pelas concentrações do ICP OES e qualitativamente pelos espectros LIBS ou WDXRF. Os métodos propostos apresentam elevada frequência analítica, simplicidade e atendem os princípios da química verde.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::METODOS OTICOS DE ANALISEpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 001por
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4274221735676846por


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