| DC Field | Value | Language |
| dc.contributor.advisor1 | Silva, Júlio César José da | - |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2275032719586397 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Bortoleto, Gisele Gonçalves | - |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7784093913145405 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Mendes, Louise Aparecida | - |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1015379949837398 | pt_BR |
| dc.creator | Lima, Eduardo de Oliveira | - |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4306840506943499 | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2026-10-21T11:08:36Z | - |
| dc.date.available | 2026-10-20 | - |
| dc.date.available | 2026-10-21T11:08:36Z | - |
| dc.date.issued | 2026-08-10 | - |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21522 | - |
| dc.description.abstract | This study aimed to develop a method for arsenic extraction from atmospheric
particulate matter samples using an ultrasonic bath, followed by quantification by
hydride generation atomic absorption spectrometry (HG-AAS). Initially, the operational
conditions were investigated to obtain the best instrumental performance, and the most
suitable analytical figures of merit were achieved at a peristaltic pump speed of 40 rpm,
an Ar carrier gas flow rate of 100 mL min-1
, a delay time of 50 s, 5.0 mol L
-1 HCl, and
1.25% (m v
-1
) NaBH₄, with pre-reduction using KI and L-ascorbic acid 2.0% (m v
-1
).
During the development of the sample preparation procedure, urban dust was used as a
test sample and EPA Method 3050B as a reference, yielding an arsenic concentration
with a relative standard deviation (RSD) below 5.0%, indicating good precision of the
method employed. In this method, recoveries at the low, medium, and high levels
ranged from 91 to 101%, and no matrix effect was detected under the conditions
evaluated. Subsequently, the efficiency of HCl, HNO3
, and H3PO4
for arsenic extraction
in combination with an ultrasonic bath was evaluated using a mixture design.
Satisfactory results were obtained using HCl, a binary HNO3
-H3PO4 mixture at a 3:1 v v
-1
ratio, and a ternary mixture at a 1:1:1 v v
-1
ratio, with recoveries above 90%. In addition
to the extracting agents, the effects of extraction time and acid concentration were also
investigated, and satisfactory results were achieved using concentrated HCl for 10 min
of extraction in an ultrasonic bath at 60 °C. To apply the developed method, it was used
for arsenic extraction in five PM2.5 samples collected in Juiz de Fora, Minas Gerais,
Brazil, using MicroVol-1100 samplers, with PM2,5 concentrations ranging from 11.9 to
64.0 µg m-3
. Daily arsenic concentrations ranged from 20.7 to 1149 ng m-3
,
demonstrating the adequate applicability of the developed ultrasonic extraction method
followed by HG-AAS quantification. Under the optimized conditions, a working range of
0.5 to 5.0 µg L
-1 yielded limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 0.12 and
0.35 µg L
-1
, respectively. Thus, arsenic determination in PM₂.₅ was shown to be feasible
using less extraction time, sample mass, and reagent consumption, in addition to
generating less waste. The results also indicated the need for broader studies to assess
arsenic levels in PM2.5
in Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil, their sources, and
variations over different periods, given the scarcity of studies on this topic in the city. | pt_BR |
| dc.description.resumo | Este trabalho teve como objetivo desenvolver um método de extração de arsênio em
amostras de material particulado atmosférico empregando banho ultrassônico e
posterior quantificação por espectrometria de absorção atômica com geração de
hidretos (HG-AAS).Para isso, à princípio foram investigadas as condições operacionais
a fim de se obter o melhor desempenho instrumental, em que as figuras de mérito mais
adequadas foram obtidas em 40 rpm de velocidade de bomba peristáltica, 100 mL min-1
de vazão de gás de arraste (Ar), 50 s de delay time, 5,0 mol L
-1 de HCl e 1,25% (m v
-1
)
de NaBH₄, com pré-redução empregando KI e ácido L-ascórbico a 2,0% (m v
-1
). No
desenvolvimento do preparo de amostras, utilizou-se poeira urbana como amostra de
teste e o método EPA 3050B como referência, obtendo-se uma concentração de
arsênio com DPR abaixo de 5,0%, indicando boa precisão do método empregado.
Neste método, as recuperações obtidas nos níveis baixo, médio e alto estiveram entre
91 e 101%, respectivamente, e não foi detectado efeito de matriz nas condições
avaliadas. Posteriormente, foi analisada a eficiência de HCl, HNO3 e H3PO4 na extração
de arsênio combinados com banho ultrassônico por meio de um planejamento de
misturas. Com isso, resultados satisfatórios foram obtidos empregando HCl, mistura
binária HNO3
-H3PO4 na proporção 3:1 v v
-1 e mistura ternária na proporção 1:1:1 v v
-1
,
com recuperações acima de 90%. Além dos agentes extratores, investigou-se também
o efeito do tempo de extração e a concentração de ácido, sendo atingidos resultados
satisfatórios com o uso de HCl concentrado à 10 minutos de extração em banho
ultrassônico à 60 °C. A fim de aplicar o método desenvolvido, o mesmo foi utilizado
para extração de arsênio em cinco amostras de PM2,5 coletadas em Juiz de Fora - MG
com amostradores MicroVol-1100, cuja concentração de PM2,5 variaram entre 11,9 e
64,0 µg m-3
. As concentrações de arsênio diárias oscilaram entre 20,7 e 1149 ng m-3
,
demonstrando adequada aplicabilidade do método desenvolvido de extração por
ultrassom e quantificação por HG-AAS, cujas condições otimizadas e faixa de trabalho
entre 0,5 e 5,0 µg L
-1 permitiram LD e LQ de 0,12 e 0,35 µg L
-1
. Com isso, observou-se
a possibilidade de determinação de arsênio em PM2,5 empregando menor tempo,
massa e gasto de reagente na extração, além de menor geração de resíduo. Os
resultados obtidos também indicaram a necessidade de estudos mais amplos a fim de
avaliar o teor de arsênio em PM2,5 em Juiz de Fora - MG, suas fontes e variações em
diferentes períodos, uma vez que há escassez de estudos sobre o tema na cidade. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | ICE – Instituto de Ciências Exatas | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Química | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFJF | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Geração química de vapor | pt_BR |
| dc.subject | Preparo de amostras | pt_BR |
| dc.subject | Extração assistida por ultrassom | pt_BR |
| dc.subject | Elementos-traço | pt_BR |
| dc.subject | Poluição atmosférica | pt_BR |
| dc.subject | Chemical vapor generation | pt_BR |
| dc.subject | Sample preparation | pt_BR |
| dc.subject | Ultrasound-assisted extraction | pt_BR |
| dc.subject | Trace elements | pt_BR |
| dc.subject | Atmospheric particulate matter | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | pt_BR |
| dc.title | Extração de arsênio assistida por ultrassom e determinação por espectrometria de absorção atômica com geração de hidretos (HG-AAS): análise de material particulado atmosférico como estudo de caso | pt_BR |
| dc.type | Dissertação | pt_BR |
| Appears in Collections: | Mestrado em Química (Dissertações)
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