dc.contributor.author | Andrade, Daniel Fernandes de | |
dc.date.accessioned | 2022-12-05T12:17:05Z | |
dc.date.available | 2022-12-05T12:17:05Z | |
dc.date.issued | 2017-02-22 | |
dc.identifier.citation | ANDRADE, Daniel Fernandes de. Desenvolvimento de métodos analíticos utilizando laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) para determinação de contaminantes, macro e micronutrientes em fertilizantes. 2017. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17115. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17115 | |
dc.description.abstract | In this study analytical procedures were developed using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) for determination of B, Ca, Cd, Cr, Cu, K, Mg, Mn, Na, Pb, and Zn in solid fertilizers and suspensions. Factorial designs (fractional factorial, central composite, and Doehlert) were used to define the most appropriate LIBS parameters. Emission lines for all of the analytes were collected and were employed 12 signal normalization modes in order to minimize laser fluctuations and sample heterogeneity. In the case of solid fertilizers the best results were obtained using a laser energy of 75 mJ, a spot size of 50 μm, a pellet pressure of 10 t/in., and a delay of 2.0 μs, and for suspension fertilizers were obtained with 80 mJ of laser energy, a 50 µm of spot size and after 0.5 μs of delay time. A novel sample preparation method was developed for liquid samples analysis in LIBS. The suspension fertilizer samples were mixed with 10% m/v polyvinyl alcohol (PVA) and dried for approximately 2 h at 50 ºC, resulting in a solid polymer film forming with the immobilized liquid sample. The results clearly demonstrate a good agreement between the LIBS predicted concentrations and the reference concentrations determined by ICP OES after microwave-assisted acid digestion (AOAC 2006.03 Official Method). The limits of detection (LOD) for the proposed method for solid fertilizers varied from 2 mg/kg (for Cd) to 1% (for Zn) fit within the intended purpose, mainly aimed at the Brazilian regulators to verify the occurrence of the potential contaminants (Cd, Cr, and Pb). The limits of detection of 0.01% for Cu, 0.008% for K, 0.02% for Mg, 0.001% for Mn and 0.02% for Zn for suspension fertilizers, with lower standard errors of prediction (ranging from 0.02 to 0.06%), indicate that the proposed liquid sample preparation procedure exhibits a significant potential for the development and implementation of methods for determining essential nutrients in suspension fertilizers and other samples for which mineralization is difficult. The proposed methods in LIBS showed high analytical frequency and simplicity, compared to existing methods that require acid digestion, as well as its are within the principles of green chemistry. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Fertilizante | por |
dc.subject | Química analítica | por |
dc.subject | Quimiometria | por |
dc.subject | LIBS | por |
dc.subject | Fertilizer | eng |
dc.subject | Analytical chemistry | eng |
dc.subject | Chemometrics | eng |
dc.title | Desenvolvimento de métodos analíticos utilizando laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) para determinação de contaminantes, macro e micronutrientes em fertilizantes | por |
dc.title.alternative | Analytical methods development using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) for determination of contaminants, major and minor nutrients in fertilizers | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Pereira Filho, Edenir Rodrigues | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3394181280355442 | por |
dc.description.resumo | No presente trabalho procedimentos analíticos foram desenvolvidos utilizando laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) para determinação de B, Ca, Cd, Cr, Cu, K, Mg, Mn, Na, Pb e Zn em amostras de fertilizantes sólidos e suspensões. Planejamentos fatoriais (planejamentos fatorial fracionário, composto central e Doehlert) foram empregados para definir os mais apropriados parâmetros instrumentais da LIBS. As linhas de emissão para todos os analitos foram coletadas e foram empregados 12 modos de normalização dos sinais a fim de minimizar as flutuações do laser e heterogeneidade das amostras. No caso dos fertilizantes sólidos os melhores resultados foram obtidos utilizando uma energia do laser de 75 mJ, um spot size de 50 μm, uma pressão de pastilhamento de 10 t/pol2, e delay time de 2,0 μs, e para as suspensões de fertilizantes foram obtidos com uma energia do laser de 80 mJ, spot size de 50 µm e após 0,5 μs de delay time. Um novo método de preparo de amostras foi desenvolvido para análise de amostras líquidas em LIBS. As amostras de suspensão de fertilizante foram misturadas com álcool polivinílico (PVA) 10% m/v e mantidas por aproximadamente 2 h em 50 ºC, resultando em um polímero sólido com a suspensão líquida imobilizada. Os resultados demonstram uma boa correlação entre as concentrações previstas em LIBS e as de referência determinadas por ICP OES após a digestão ácida assistida por radiação micro-ondas (Método Oficial AOAC 2006.03). Os limites de detecção para o método proposto para os fertilizantes sólidos variaram de 2 mg/kg (para Cd) a 1% (para Zn) dentro da finalidade pretendida, visando principalmente aos reguladores brasileiros verificar a ocorrência de contaminantes (Cd, Cr e Pb). Os limites de detecção de 0,01% para Cu, 0,008% para K, 0,02% para Mg, 0,001% para Mn e 0,02% para Zn, para as suspensões de fertilizante, com baixos erros de previsão (variando de 0,02 a 0,06%) indicam que o procedimento proposto de preparo de amostras líquidas apresenta um alto potencial para o desenvolvimento e implementação de métodos para determinar nutrientes essenciais em suspensões de fertilizante e em outras amostras de difícil mineralização. Os métodos propostos em LIBS mostraram maior frequência de amostragem e simplicidade, em comparação com os métodos existentes que requerem digestão ácida, assim como estão dentro dos princípios da química verde. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9837420433041125 | por |