Combustão iniciada por microondas em sistema fechado para a decomposição de amostras biológicas

Autor: Mesko, Márcia Foster
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSMUniversidade Federal de Santa MariaUFSM.
Druh dokumentu: masterThesis
Popis: A procedure for sample decomposition was proposed in this study based on sample combustion assisted by microwave radiation. Combustion is started by microwave radiation in the presence of oxygen under pressure using ammonium nitrate as an aid for ignition. The system was adapted to commercial sample preparation quartz vessels. Three models of quartz holders were evaluated, and the chosen one was suspended at the top of the vessel, being used simultaneously as a sample holder and to protect the polytetrafluorethylene cap of the vessel from the flame generated in the combustion process. Sample was pressed into a pellet and placed on a disc paper in the holder and a solution of ammonium nitrate was added in order to start the combustion. Nitric acid or water was placed inside the vessel and it was used for analytes absorption. The system was closed and placed inside a commercial microwave oven. About 3 s of microwave irradiation were necessary to start the combustion. The microwave irradiation time of the procedure was 30 s and the combustion process took about 10 s. The system was used to digestion of bovine liver and milk powder samples and furter determination of copper and zinc. Bovine liver, milk powder, non-fat milk powder and oyster tissue certified reference materials were used to evaluate the accuracy of the procedure. Good agreement for zinc was obtained from bovine liver certified reference material when microwave combustion (95 to 104%) and microwave combustion followed by reflux, were used to sample decomposition, even if water was used for absorption of analyte. For copper, the values were between 93 and 96% for microwave combustion (not followed by reflux) in samples of bovine liver and oyster tissue, when HNO3 2 mol L-1, or concentrated, was used for analyte absorption. However, for combustion followed by reflux, the agreement was 96 to 100%. Good agreement for zinc was obtained (100%) for milk powder and non-fat milk powder, when only microwave combustion was used and HNO3 concentrate was used for analyte absorption. Results from the proposed procedure were also compared to those from conventionally used procedures for biological samples decomposition, such as wet digestion in open vessels and microwave-assisted closed vessels digestion. The advantages of this procedure include the complete sample decomposition in less time than other procedures and acid consumption (acid was used as absorption solution) always lower than 2%. Another advantage is the low residual carbon content, less of 1.3% without reflux and less than 0.4% with the reflux step.
Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para decomposição de amostras em sistema fechado através da combustão iniciada por microondas. Este sistema foi adaptado em frascos comerciais, de quartzo, empregados rotineiramente para o preparo de amostras. Foram avaliados três modelos de suporte de quartzo para a amostra, sendo que o escolhido ficava suspenso na parte superior do frasco de decomposição. Este suporte serve, também, como protetor da tampa do frasco da chama gerada durante o processo de combustão. A amostra foi prensada na forma de pellet e colocada sobre um disco de papel na base do suporte, ao qual foi adicionada uma solução de nitrato de amônio, utilizada como iniciador do processo de combustão. Foi adicionada ao frasco uma solução para a absorção dos analitos. O sistema foi, então, fechado, pressurizado e colocado no interior de um forno de microondas comercial. Uma vez iniciada a irradiação com microondas, o tempo necessário para o início da combustão foi cerca de 3 s. O tempo de irradiação com microondas foi de 30 s e o tempo de combustão para 100 mg da amostra, durava aproximadamente 10 s. O sistema foi aplicado para a determinação de Cu e Zn em amostras de fígado bovino e leite em pó. Foram empregados materiais de referência certificados de fígado bovino, tecido de ostra e leite em pó para avaliar a eficiência do sistema. A concordância entre os resultados encontrados para Zn com o referido para as amostras certificadas de fígado bovino ficou entre 95% e 104%, quando empregada apenas a combustão ou a combustão mais refluxo, inclusive quando água foi utilizada para absorver os analitos. Para Cu, somente com a combustão, as concordâncias com os valores certificados para as amostras de fígado bovino e tecido de ostra ficaram entre 93 e 96%, quando HNO3 2 mol L-1 e HNO3 concentrado foram utilizados para absorver os analitos. Entretanto, com a etapa de refluxo, as concordâncias ficaram entre 96 e 100%. Nas amostras de leite em pó, integral e desnatado, quando foi feita somente a combustão, concordâncias próximas de 100% foram encontradas para Zn, quando HNO3 concentrado foi utilizado como absorvedor dos analitos. O procedimento proposto também foi comparado com procedimentos convencionamente utilizados para decomposição de amostras biológicas como decomposição por via úmida em sitema aberto e decomposição em sistema fechado assistida por microondas. Pode-se destacar, como vantagens deste procedimento, a completa decomposição da amostra em um tempo inferior ao necessário para os demais procedimentos. O teor de carbono residual foi inferior a 1,3% após a combustão das amostras e inferior a 0,4% quando foi feita a etapa de refluxo, bem como o consumo de ácido (utilizado como solução absorvedora) que foi sempre menor que 2%.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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