Sensor em fibra ótica para a análise do ião amónio na água

• Autor(a) principal: Lopes, Nair de Jesus Costa
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/13403
• topic: Engenharia química; Detectores de fibras ópticas; Análise da água; Iões da água

O presente trabalho teve como principal objetivo o estudo e o desenvolvimento de um sensor químico em fibra ótica de PMMA para a análise do ião amónio na água. Fez-se uma revisão da literatura dos diferentes tipos de sensores óticos e do seu impacto na química analítica, em particular para a análise do ião amónio em água. Tais sensores apresentam algumas desvantagens tais como: instabilidade operacional, tempo de vida útil muito reduzido, desempenho afetado por outros componentes presentes em água, tempos de resposta longos, ou resposta dependente da taxa de fluxo da amostra. O sensor desenvolvido neste trabalho teve por base uma fibra ótica de poli(metacrilato de metilo), que foi funcionalizada com um polímero molecularmente impresso, especialmente concebido para interagir com o analito: o ião amónio. O polímero molecularmente impresso foi sintetizado por polimerização radicalar livre por enxertia. O ácido metacrílico foi utilizado como monómero funcional, o dimetacrilato de etilenoglicol como agente de reticulação, e como solvente usou-se uma mistura etanol/água na proporção (20/80) %. A molécula molde foi o próprio analito, o ião amónio. A fim de selecionar as condições ótimas de polimerização, realizaram-se diversos ensaios variando as concentrações do monómero e do agente de reticulação. A seleção das melhores condições foi feita com base na uniformidade do polímero enxertado. Esta seleção começou por ser feita para um polímero não impresso, para o qual se obtiveram camadas mais uniformes com a solução C (4,3 mM MAA; 7,7 mM EDMA) e posteriormente para o polímero impresso para o qual se obtiveram camadas mais uniformes com as soluções C (4,3 mM MAA; 7,7 mM EDMA e 0,614 mM NH4+) e D (2,1 mM MAA; 7,7 mM EDMA e 0,30 mM NH4+). Testou-se a sensibilidade em soluções aquosas de amónio, tanto do sensor com a camada de polímero impresso obtido com a solução C e tempo de polimerização de 15 minutos, como com a fibra não modificada. Os resultados dos testes mostraram a variação da intensidade do sinal com a concentração do ião amónio em solução aquosa para o sensor com a camada de polímero impresso. A intensidade do sinal diminuiu para as concentrações do ião amónio entre 0 e 0,01 M, verificando-se uma diminuição da intensidade do sinal em cerca de 25%. O sinal saturou-se para as concentrações entre 0,01 e 0,09 M. No entanto, são necessários testes posteriores para a determinação da gama de trabalho, limite de deteção, repetibilidade e seletividade do sensor de fibra ótica.