Avaliação da espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos químicos em plantas medicinais

Avaliação da espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos químicos em plantas medicinais

Author Silva, Reginaldo Alexandre Valle da Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Santos Junior, Dario Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Biologia Química
Abstract The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a multielement technique in consolidation. The results presented in the literature highlight the major advances and potential of this technique for the direct determination of chemical elements in different samples. The technique is internationally known with acronym LIBS, and has been considered very promising for applications in quality control, materials chemistry, environmental monitoring, agriculture, forensic chemistry and biomedicine, among others. In many cases, the chemical characterization of many materials is surprisingly simple, with minimal human intervention, without the use of reagents and therefore, without generating chemical waste. The aim of this work was evaluate the LIBS technique for determination of chemical elements in medicinal plants. The experimental setup was designed by using a Q-switched Nd:YAG laser (5 ns, 360 mJ, 10 Hz,  = 1064 nm) and the emission signals were collected by lenses into an optical fiber coupled to an echelle spectrometer equipped with a high-resolution ICCD. Instrumental parameters consisted of 20 accumulated laser pulses, laser fluence 50 J/cm2, 2,0 μs delay time and 5,0 μs integration time. The results obtained showed considerable matrix effect in the interaction of the laser with different types of samples, which impaired the validation of quantification methods by LIBS. The results obtained by GFAAS showed the presence of Cd, Cr, and Pb in the samples generally in the range of 0,1 to 6,5 µg/g, 1,0 to 8,1 µg/g, and 0,4 to 1,7 µg/g respectively.

A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser é uma técnica multielementar em fase de consolidação. Os resultados apresentados na literatura destacam grandes avanços e potencialidades dessa técnica para determinação direta de elementos químicos em diferentes tipos de amostras. A técnica é conhecida internacionalmente como Laser Induced Breakdown Spectroscopy, com acrônimo LIBS, e vem sendo considerada como muito promissora para aplicações nas áreas de controle de qualidade, química dos materiais, monitoramento ambiental, agricultura, biomedicina e química forense. Em muitos casos, a caracterização química de muitos materiais é surpreendentemente simples, com mínima intervenção humana, sem o uso de reagentes e, consequentemente, sem a geração de resíduos químicos. Este trabalho teve como principal objetivo a avaliação de LIBS para determinação de elementos químicos em plantas medicinais. O arranjo experimental foi composto por um laser pulsado de Nd:YAG a 1064 nm (pulsos de 5 ns, 360 mJ, 10 Hz) e os sinais de emissão foram coletados por um telescópio acoplado por fibra óptica ao espectrômetro Echelle com detector ICCD. Os parâmetros instrumentais foram ajustados em 20 pulsos acumulados, fluência 50 J/cm2, 2,0 μs de atraso e 5,0 μs de integração. Os resultados obtidos mostraram considerável efeito de matriz na interação do laser com diferentes tipos de amostras, o que prejudicou a validação dos métodos de quantificação por LIBS. Os resultados obtidos por GFAAS demonstraram a presença de Cd, Cr e Pb nas amostras em concentrações geralmente de 0,1 a 6,5 µg/g, 1,0 a 8,1 µg/g, e 0,4 a 1,7 µg/g, respectivamente.
Keywords Optical emission spectroscopy
LIBS
Laser
Plasma
Medicinal plants
Espectrometria de emissão óptica
LIBS
Laser
Plasma
Plantas medicinais
Language Portuguese
Date 2014-04-30
Published in SILVA, Reginaldo Alexandre Valle da. Avaliação da espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos químicos em plantas medicinais. 2014. 65 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.
Research area Biologia Química de Sistemas
Knowledge area Biologia Química
Publisher Universidade Federal de São Paulo
Extent 65 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=1325090
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47469

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