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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37650| Tipo: | TCC |
| Título: | Desenvolvimento de um método voltamétrico automatizado em sistema fluxo batelada para a determinação de naftaleno |
| Autor(es): | Alves, Lucas Isidio |
| Orientador: | Nunes, Tassio de Araújo |
| Resumo: | Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) representam um problema ambiental e de saúde pública, uma vez que esses compostos são reconhecidos pelo alto potencial tóxico, mutagenicidade e carcinogênico. Entre eles, o naftaleno (NAF) destaca-se por sua alta frequência de ocorrência em corpos hídricos e por estar associado a efeitos adversos à saúde. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver um método voltamétrico automático em sistema fluxo-batelada (Flow-Batch Analysis – FBA) para a determinação de NAF, buscando maior precisão, reprodutibilidade e sensibilidade em comparação aos métodos tradicionais, que consistem em uma adição manual das soluções por meio de pipetagens. O sistema automático proposto possui uma câmara de mistura confeccionada em politetrafluoretileno (PTFE), uma bomba peristáltica, válvulas solenoides e para seu gerenciamento foi desenvolvido um programa escrito em LabView®, que permitiram a automação de etapas como tratamento eletroquímica do eletrodo de trabalho, adição e descarte de soluções. O eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB) foi empregado como eletrodo de trabalho, e a voltametria de onda quadrada (VOQ) foi escolhida como técnica de análise devido à sua elevada sensibilidade e rapidez de análise. Os estudos preliminares mostraram que o pH exerce influência sobre a resposta eletroquímica do analito, sendo o pH 10 do tampão Britton-Robinson (BR) a condição ótima para análise. O NAF apresentou comportamento redox irreversível, com o processo de transferência de massa governada por difusão. A otimização dos parâmetros experimentais resultou nas seguintes condições ideais: frequência de 50 Hz, amplitude de 5 mV e incremento de 7 mV. Nessas condições, não foi observado efeito de memória no eletrodo, assegurando boa reprodutibilidade dos resultados. Após otimização dos parâmetros voltamétricos foi realizada o levantamento das curvas analíticas do método tradicional e sistema proposto visando a comparação dos dois métodos. As curvas analíticas apresentaram adequada linearidade (R2 = 0,9886 para o método tradicional e R2 = 0,9954 para o sistema FBA). Os limites de detecção e quantificação obtidos foram, respectivamente, 4,17 × 10−8 mol·L−1 e 1,26 × 10−7 mol·L−1 para o método de bancada, e 1,52 × 10−8 mol·L−1 e 4,60 × 10−8 mol·L−1 para o FBA, indicando uma relevante melhoria em termos de sensibilidade, reprodutibilidade e velocidade de aquisição de dados aplicando o FBA voltamétrico. O método proposto apresenta grande potencial para aplicação em análises ambientais como perspectivas futuras, fornecendo uma alternativa eficiente e automatizada para o monitoramento de contaminantes em águas potáveis. |
| Abstract: | Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) represent an environmental and public health problem, as these compounds are recognized for their high toxic, mutagenic, and carcinogenic potential. Among them, naphthalene (NAF) stands out due to its high frequency of occurrence in water bodies and its association with adverse health effects. Therefore, this work aimed to develop an automated voltammetric method in a flow-batch analysis (FBA) system for the determination of NAF, seeking greater precision, reproducibility, and sensitivity compared to traditional methods, which consist of manual addition of solutions via pipetting. The proposed automated system has a mixing chamber made of polytetrafluoroethylene (PTFE), a peristaltic pump, solenoid valves, and a program written in LabView® was developed for its management, allowing the automation of steps such as electrochemical treatment of the working electrode, addition, and disposal of solutions. A boron-doped diamond electrode (BDDE) was used as the working electrode, and square wave voltammetry (SWV) was chosen as the analytical technique due to its high sensitivity and speed of analysis. Preliminary studies showed that pH influences the electrochemical response of the analyte, with pH 10 of the Britton-Robinson (BR) buffer being the optimal condition for analysis. NAF exhibited irreversible redox behavior, with the mass transfer process governed by diffusion. Optimization of the experimental parameters resulted in the following ideal conditions: frequency of 50 Hz, amplitude of 5 mV, and increment of 7 mV. Under these conditions, no memory effect was observed in the electrode, ensuring good reproducibility of the results. After optimization of the voltammetric parameters, analytical curves of the traditional method and the proposed system were obtained for comparison of the two methods. The analytical curves showed adequate linearity (R2 = 0.9886 for the traditional method and R2 = 0.9954 for the FBA system). The detection and quantification limits obtained were 4.17 × 10−8 mol·L−1 and 1.26 × 10−7 mol·L−1, respectively, for the benchtop method, and 1.52 × 10−8 mol·L−1 and 4.60 × 10−8 mol·L−1 for the FBA, indicating a significant improvement in terms of sensitivity, reproducibility, and data acquisition speed when applying voltammetric FBA. The proposed method shows great potential for application in environmental analyses as a future prospect, providing an efficient and automated alternative for monitoring contaminants in drinking water. |
| Palavras-chave: | naftaleno analisador em fluxo-batelada voltametria de onda quadrada |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Química |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37650 |
| Data do documento: | 9-Fev-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Química |
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