Determinação de levoglucosano em material particulado atmosférico e água de chuva utilizando dispositivos analíticos fabricados em papel

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dc.contributor.advisor-co1Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8302650734477213eng
dc.contributor.advisor1Urban, Roberta Cerasi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7313670290572985eng
dc.contributor.referee1Urban, Roberta Cerasi
dc.contributor.referee2Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.contributor.referee3Duarte, Gabriela Rodrigues Mendes
dc.creatorDias, Isabela Milhomem
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5865386062639193eng
dc.date.accessioned2018-05-10T13:15:15Z
dc.date.issued2018-02-26
dc.description.abstractAir pollution is an environmental problem present in many regions of the world. Aerosols or particulate matters (PM) are atmospheric pollutants associated with climate changes and human health, and prompt a great number of deaths each year. In Brazil, the forest fires and the burning of sugarcane are some of the sources of emissions of gases and PM into the atmosphere. The anhydrosugar levoglucosan and its stereoisomers, mannosan and galactosan, are biomass burning markers, because they are produced by cellulose pyrolysis at high temperatures. This work developed a method using Paper-based Analytical Devices (PADs) with colorimetric detection to determine biomass burning markers in samples of PM and rainwater of Goiânia city. In this method, the levoglucosan present in the samples was hydrolyzed to glucose, and after an enzymatic reaction, showed a magenta coloration using a chromogen agent. The PADs were scanned generate a digital image, and the color intensities were correlated with the analyte concentrations. The method showed a conversion rate of levoglucosan to glucose of 81%, good linearity in the range of 0 to 0.4 mmol.L-1 , a limit of detection (LD) of 2 μg.mL-1 and a limit of quantification (LOQ) of 6 μg.mL-1 for hydrolysis in sulfuric acid. Moreover, the method presented selectivity for these markers, because the interferents can be detected and quantified. The concentrations of levoglucosan determined in PM were high and varied from 0.08 to 1.10 μg.m-3 (0.44 ± 0.29; n = 10), these concentrations were similar to those obtained in the Amazon, which is a region exposed to extensive biomass burning due to deforestation. In rainwater samples, collected in two different events, levoglucosan was detected showing that biomass burning has a significant contribution in the emission of gases and PM in Goiânia atmosphere. The method developed in this work using PADs with colorimetric detection was successfully apllied to levoglucosan determination in PM and rainwater samples. This process used low volume of samples and reagents, the analysis are rapid, the operation is easy, the cost of production is low and the devices are portable, being an advantageous technique.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-05-09T11:54:14Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabela Milhomem Dias - 2018.pdf: 2608349 bytes, checksum: 1c79136e1c7ae84fabeaf8314b29fda9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-10T13:15:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabela Milhomem Dias - 2018.pdf: 2608349 bytes, checksum: 1c79136e1c7ae84fabeaf8314b29fda9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoA poluição atmosférica é um problema ambiental vivenciado por diversas regiões do mundo. Os aerossóis ou material particulado (MP) são poluentes atmosféricos que estão associados a mudanças climáticas e a saúde humana, sendo responsável por um crescente número de mortes a cada ano. No Brasil, os incêndios florestais e a queima da cana-de-açúcar são algumas das fontes de emissões de gases e MP para a atmosfera. Os anidro açúcares levoglucosano e seus estereoisômeros manosano e galactosano, são marcadores de queima de biomassa, pois estes são produzidos por meio da pirólise celulósica em altas temperaturas. Assim, este trabalho buscou desenvolver um método empregando Paper-based Analytical Devices (PADs, Dispositivos Analíticos fabricados em Papel) com detecção colorimétrica para determinar marcadores de queima de biomassa em amostras ambientais: MP e água de chuva, da cidade de Goiânia. Neste método, o levoglucosano contido nas amostras foi hidrolisado à glicose e após reação enzimática apresentou coloração magenta na presença de cromógeno. O PAD foi escaneado gerando uma imagem digital cuja intensidade de cor foi correlacionada à concentração do analito. O método apresentou taxa de conversão de levoglucosano em glicose de 81%, boa linearidade na faixa de trabalho de 0 a 0,4 mmol.L-1 , limite de detecção (LD) de 2 μg.mL-1 e limite de quantificação (LQ) de 6 μg.mL-1 para hidrólise em ácido sulfúrico. Além disso, o método possui seletividade para estes marcadores, pois os interferentes podem ser detectados e quantificados. As concentrações de levoglucosano determinadas em MP foram altas e variaram de 0,08 a 1,10 μg.m-3 (média de 0,44 ± 0,29; n = 10), estas concentrações foram similares às determinadas na Amazônia, uma região que sofre com intensa queima de biomassa devido ao desmatamento. Nas amostras de água de chuva, coletadas em dois eventos diferentes, levoglucosano foi detectado, mostrando que a queima de biomassa tem significativa contribuição na emissão de gases e partículas para a atmosfera de Goiânia. O método desenvolvido neste trabalho empregando PAD com detecção colorimétrica apresenta potencialidade elevada para análise de levoglucosano em amostras de MP e água de chuva, possuindo como vantagens a utilização de volumes reduzidos de amostras e reagentes, análise rápida, fácil operação, baixo custo de produção e portabilidade.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEGeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationDIAS, Isabela Milhomem. Determinação de levoglucosano em material particulado atmosférico e água de chuva utilizando dispositivos analíticos fabricados em papel. 2018. 52 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2018.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8459
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectLevoglucosanopor
dc.subjectQueima de biomassapor
dc.subjectPADpor
dc.subjectLevoglucosaneng
dc.subjectBiomass burningeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAeng
dc.titleDeterminação de levoglucosano em material particulado atmosférico e água de chuva utilizando dispositivos analíticos fabricados em papeleng
dc.title.alternativeDetermination of levoglucosan in atmospheric particulate matter and rainwater using paper-based analytical deviceeng
dc.typeDissertaçãoeng

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