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dc.contributor.authorFontoura, Beatriz Martins
dc.date.accessioned2023-05-02T19:08:08Z
dc.date.available2023-05-02T19:08:08Z
dc.date.issued2023-03-08
dc.identifier.citationFONTOURA, Beatriz Martins. Seleção de padrões internos para análise elementar em métodos instrumentais com plasma induzido. 2023. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17915.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17915
dc.description.abstractThis thesis approaches the challenges and strategies to use the internal standardization calibration method in two instrumental methods, i.e. inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and microwave induced plasma optical emission spectrometry (MIP-OES), for complex matrix analysis. In the first study, MIP-OES performance was evaluated for determination of 14 analytes with energies between 1.85 and 12.07 eV in urine. Three dilution levels (2, 20- and 200-fold) were evaluated to correct matrix effects, together with the internal standards (ISs) Ga, Ge, Pd, Rh, Sc and Y and with molecular species formed in nitrogen plasma (CN, N2, N2+ and OH). The limits of detection varied between 0.3 and 329 μg L-1. Using proper dilution, it was possible to use a single IS to correct matrix effects for all analytes, i.e. Ge, Rh or Sc for 20-fold dilution and N2+ for 200-fold dilution. In the next step was investigated interferences from two carbon sources, i.e. ethanol and oxalic acid, on the analytical signals of 10 elements by MIP-OES. Oxalic acid caused a signal increase for Al, Ca, Cd, Cu, Fe, Hg and Mg, and a signal suppression for As and P. High levels of ethanol (≥ 1 % m v-1) led to signal increments for all analytes and Bi, Ge and OH behaved as universal ISs. The external gas control module (EGCM) was also tested to correct matrix effects, however, it was not appropriate for Al, As, Hg and P. In the last study, the performance of both instrumental methods was evaluated for determination of 18 analytes in isotonic and energetic drinks. It was observed that argon plasma presented a higher robustness in comparison with nitrogen plasma, since only Si, Pb and Zn presented recoveries below 90 %. The criterion adopted to select internal standards in Ar-ICP and N2-MIP was verified and the best results were obtained through addition and recovery experiments rather than similar physical-chemical properties between analyte/IS. Multi-internal standard calibration (MISC), a recently proposed method in the literature, was also evaluated. It was demonstrated as a simple strategy for correcting matrix effects. The selection of the best IS is not needed because it uses several internal standards. Recoveries between 90-110 % were obtained for most analytes in both matrices and instrumental methods, and LODs were comparable to those obtained in traditional calibration strategies. MISC allowed the use of species from the plasma for obtaining analytical curves, e.g. Ar lines (ICP) or molecular species (MIP) and presented itself as a feasible alternative to the use of internal standardization.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectPadronização internapor
dc.subjectEfeitos matriciaispor
dc.subjectMétodos instrumentais com plasma induzidopor
dc.subjectICP-OESpor
dc.subjectMIP-OESpor
dc.subjectInternal standardization calibration methodeng
dc.subjectMatrix effectseng
dc.subjectInstrumental methods with induced plasmaeng
dc.titleSeleção de padrões internos para análise elementar em métodos instrumentais com plasma induzidopor
dc.title.alternativeSelection of internal standards for elemental analysis in instrumental methods with inductively coupled plasmaeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Nóbrega, Joaquim de Araújo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8833989058164529por
dc.description.resumoEsta tese aborda os desafios e estratégias para o emprego da calibração por padronização interna em métodos instrumentais com plasma induzido, i.e. espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP-OES) para análise de matrizes complexas. No primeiro estudo, avaliou-se o desempenho do MIP-OES para a determinação de 14 analitos com energias entre 1,85 e 12,07 eV em urina. Três níveis de diluição (2, 20 e 200 vezes) foram avaliados para a correção dos efeitos matriciais juntamente com os padrões internos (ISs) Ga, Ge, Pd, Rh, Sc e Y e com as espécies moleculares do plasma de nitrogênio (CN, N2, N2+ e OH). Os limites de detecção variaram entre 0,3 e 329 μg L-1 e foi possível o uso de um único IS para todos os analitos desde que empregada a diluição apropriada, i.e. Ge, Rh ou Sc para a diluição de 20 vezes e N2+ para a diluição de 200 vezes. Na etapa seguinte investigou-se interferências provenientes de duas fontes de carbono, i.e., etanol e ácido oxálico, no sinal analítico de 10 elementos por MIP-OES. O ácido oxálico causou aumento de sinal para Al, Ca, Cd, Cu, Fe, Hg e Mg e supressão de sinal para As e P. Teores de etanol superiores à 1 % m v-1 causaram aumento de sinal para todos os analitos e Bi, Ge e OH se comportaram como ISs universais. O módulo de controle de gás externo (EGCM) também foi avaliado para correção de efeitos matriciais, entretanto, não foi apropriado para Al, As, Hg e P. Por fim, avaliou-se o desempenho dos dois métodos instrumentais para a determinação de 18 analitos em amostras de isotônicos e energéticos e foi observado que o plasma de argônio apresentou uma maior robustez em comparação com o plasma de nitrogênio, pois apenas Si, Pb e Zn apresentaram recuperações inferiores à 90 %. Verificaram-se os critérios adotados para a seleção de padrões internos em Ar-ICP e N2-MIP e os melhores resultados foram obtidos através de experimentos de adição e recuperação ao invés de propriedades físico-químicas similares entre o par analito/IS. A calibração por múltiplos padrões internos (MISC), recentemente proposta na literatura, também foi avaliada e demonstrou ser uma estratégia simples e rápida para a correção de efeitos matriciais, pois emprega vários padrões internos e conta com um efeito de padronização interna média, não sendo necessária a seleção do melhor IS. Recuperações entre 90-110 % foram obtidas para a maioria dos analitos em ambos os métodos instrumentais e matrizes. Além disso, os limites de detecção foram comparáveis com os obtidos nas estratégias de calibração tradicionais. O MISC possibilitou o uso de espécies do próprio plasma para a construção das curvas analíticas, e.g. linhas de Ar (ICP) ou espécies moleculares (MIP), e foi uma alternativa viável ao uso da padronização interna.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCódigo Financiamento 001,Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 428558/2018-6, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4539197426067818por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-0533-2066por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9134-9547por


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