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http://localhost:8080/tede/handle/tede/1953
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Eletrodo descartável de lápis em papel modificados com cobre para a detecção de glifosato em água |
Autor: | Cunha, João Paulo do Carmo |
Primeiro orientador: | Silva, Everson Thiago Santos Gerôncio da |
Segundo orientador: | Luz, Roberto Alves de Sousa |
Resumo: | Glifosato (Gly) é um poderoso herbicida utilizado no Brasil e no mundo para o controle de plantas daninhas e gramíneas tanto na agricultura quanto no paisagismo. Seu uso indiscriminado tem gerado preocupações a respeito do seu risco na contaminação das águas superficiais, subterrâneas e para a saúde humana. Neste trabalho, foi desenvolvido um sensor eletroquímico descartável de baixo custo utilizando lápis como fonte de material condutor e papel como substrato para detecção in loco de Gly em amostras de água. Os eletrodos foram desenhados a lápis em papel Kraft com o auxílio de um suporte 3D, e posteriormente modificados por eletrodeposição cronoamperométrica de cobre metálico, o qual atua como agente de reconhecimento analítico do Gly por complexação. Os parâmetros de eletrodeposição do Cu no eletrodo descartável foram avaliados por voltametria cíclica considerando o evento catódico de Cu(II) a Cu(0). Nesse caso, os melhores resultados foram obtidos com o eletrodo modificados com cobre empregando potencial de -0,6 V, tempo de eletrodeposição de 80 s e concentração do precursor de Cu(II) de 0,05 mol L-1 . O eletrodo desenhado a lápis foi então empregados na detecção do Gly, utilizando uma célula eletroquímica miniaturizada desenvolvida em impressora 3D. Foi observado linearidade para a detecção deste analito via voltametria e pulso diferencial na faixa de 4 a 12 mol L-1 , e sensibilidade de 1,16 A/mol L -1 , resultado comparável a outros trabalhos na literatura que desenvolvem sistemas eletroquímicos para esta mesma aplicação. Empregando o sistema proposto foi obtido um LOD e LOQ de 0,84 µmol L -1 (142,01 µg/L) e 2,8 µmol L -1 (473,39 µg/L), respectivamente, valores que se encontram abaixo das concentrações dos Níveis Máximos de Resíduos de Gly estabelecido pela Anvisa (500 µg/L), destacando a aplicabilidade do sistema proposto. O sensor apresentou ainda seletividade para o Gly frente aos principais interferentes, e uma taxa de recuperação desse analito em amostra de água de poço artesiano entre 94 e 103%, demonstrando aplicabilidade analítica em amostras reais. Estes resultados destacam o potencial do sistema proposto descartável e de baixo custo desenvolvido para detecção de Gly em amostras de água. |
Abstract: | Glyphosate (Gly) is a powerful herbicide used in Brazil and around the world to control weeds and grasses in both agriculture and landscaping. The indiscriminate use of this substance has raised concerns about the increasing risks regarding the contamination of surface and underground waters, and for human health. In this work, a low-cost disposable electrochemical sensor was developed using pencil as a source of conductive material and paper as substrate for in loco electrochemical detection of Gly in water samples. The electrodes were pencil-drawn on Kraft paper with the aid of a 3D support, and subsequently modified by chronoamperometric electrodeposition of metallic copper, which acts as an analytical recognition agent for Gly by complexation. The electrodeposition parameters of Cu on the disposable electrode were evaluated by cyclic voltammetry considering the cathodic event of Cu(II) to Cu(0). In this case, the best results were obtained with the electrode modified with copper applying a potential of - 0.6 V, electrodeposition time of 80 s and Cu(II) precursor concentration of 0.05 mol L-1 . The pencil-drawn electrode was then used in the detection of Gly, employing a miniaturized 3Dprinted electrochemical cell. Differential pulse voltammetry for different concentrations of the analyte showed linearity fo current reading in the range of 4 to 12 mol L-1 , and sensitivity of 1.16 A/mol L-1 , which are comparable to other works in the literature that develop electrochemical systems for this same application. Using the proposed system, LOD and LOQ of 0.84 µmol L-1 (142.01 µg/L) and 2.8 µmol L-1 (473.39 µg/L) were obtained, respectively, values that are below the concentrations of the Maximum Residue Levels of Gly established by Anvisa (500 µg/L), highlighting the applicability of the proposed system. The sensor also showed selectivity for Gly against the main interferents, and a recovery rate of this analyte in an artesian well water sample between 94 and 103%, demonstrating analytical applicability in real samples. These results highlight the potential of the proposed disposable and low-cost system developed for detecting Gly in water samples. |
Palavras-chave: | Herbicida Sensor eletroquímico Dispositivo de Papel Portátil Monitoramento Ambiental |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual do Piauí |
Sigla da instituição: | UESPI |
Departamento: | Centro de Ciencias da Natureza |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Citação: | CUNHA, João Paulo do Carmo. Eletrodo descartável de lápis em papel modificados com cobre para a detecção de glifosato em água. 2023. 85f. Dissertação( Programa de Pós Graduação em Química) - Universidade Estadual do Piauí, Teresina, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://sistemas2.uespi.br/handle/tede/1953 |
Data de defesa: | 2023 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Química |
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Dissertação Completa.pdf | 2,77 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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