Avaliação de aspectos configuracionais e analiticos da tecnica TSFFAAS

Nesta Dissertacao foi avaliado o mecanismo de formacao do spray termico na tecnica TSFFAAS (Thermospray Flame Furnace Atomic Absorption Spectrometry) via filmagens com altas velocidades de aquisicao, relacionando estes aspectos com os resultados analiticos obtidos para o elemento Cd. Para isso foram utilizadas uma câmera com arranjos CCD operando a velocidade de 1000 qps (1/1000 s) e outra com sensores CMOS a taxa de ate 18000 qps (1/18000 s), observando pela primeira vez que o mecanismo de formacao do spray e bastante distinto daqueles ja descritos na literatura. Operando em baixa pressao de bombeamento (ca. 0,15 MPa), os efeitos termicos se sobressaem a componente mecânica (propulsao) na formacao do spray termico, de modo que o mesmo se apresenta na forma de pequenos jatos sendo ejetados pelo capilar cerâmico (320 ± 50 pulsos/s e velocidades ca. 40 km h), em meio a uma grande fase gasosa, resultado da alta eficiencia de vaporizacao, bem como do efeito de Leidenfrost. Os aspectos configuracionais foram utilizados de maneira satisfatoria para explicar os resultados analiticos obtidos mediante a avaliacao dos diversos parâmetros que regem a tecnica, baseadas na determinacao de Cd. Foram otimizadas as variaveis fisicas: vazao da solucao carregadora (0,4 mL min), volume da alca de amostragem (200 mL), vazao de agua no nebulizador (2-4 mL min), vazao de acetileno/ar na chama (1,0/6,0 L min), diâmetro interno do capilar cerâmico (0,5 mm) e geometria do forno atomizador (sem furacao). Foi avaliada ainda, a variavel quimica, alterando a composicao da solucao carregadora com o uso de misturas binarias entre agua e acidos inorgânicos, agua e solventes orgânicos e solucoes aquosas de surfactante. As condicoes otimizadas foram HNO3 10% (v/v), HCl 5% (v/v), C2H5OH 10% (v/v), CH3CN 50% (v/v) e Triton® X-100 0,5% (v/v), a partir das quais se obteve uma faixa linear ate 20,0 mg L e limites de quantificacao (LQ) entre 0,8 e 1,8 mg L, representando ganhos analiticos significativos com relacao a tecnica GFAAS, sistemas de concentracao e a TSFFAAS operando a altas pressoes. Os ganhos sao normalmente creditados a alta eficiencia de vaporizacao proporcionada. A validacao dos metodos foi realizada com os materiais certificados (CRM) Bovine liver (NIST 1577b), Trace elements in plankton (BCR 414) e Trace elements in rye grass (BCR 281), e aceita pelos testes estatisticos t e F para as diferentes solucoes carregadoras avaliadas. Por fim, foi proposta uma nova estrategia de trabalho com a tecnica, baseada no fluxo continuo, resultando em ganhos em termos de simplicidade e LQ (0,5 mg L), porem com a limitacao de nao poder ser aplicado a sistemas de concentracao on-line. Abstract