Obtenção de um sensor eletroquímico a partir da biomassa do casquilho do guaraná (Paullinia cupana) para detecção de chumbo em meio aquoso
Lead (II) is considered a potentially toxic metal ion and causes various health hazards to human health. Therefore, the development of sensitive and inexpensive techniques for monitoring these metals is necessary. In the Amazon region, the guarana fruit (Paullinia cupana) is widely used by the indus...
| Autor principal: | Santos, Isabelly Bezerra |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Brasil
2024
|
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| Acesso em linha: |
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oai:localhost:prefix-79572025-03-10T21:28:02Z Obtenção de um sensor eletroquímico a partir da biomassa do casquilho do guaraná (Paullinia cupana) para detecção de chumbo em meio aquoso Obtaining an electrochemical sensor from the biomass of casquilho do guaraná (Paullinia cupana) for detecting lead in aqueous media Santos, Isabelly Bezerra Braga, Neila de Almeida http://lattes.cnpq.br/8772300241940971 Novais, Alisson Meza http://lattes.cnpq.br/4089633496183732 Bataglion, Giovana Anceski http://lattes.cnpq.br/216570072409894 Biocarvão Eletrodo de pasta de carbono Resíduos Detecção Eletroanálise Biochar Carbon paste electrode Waste Detection Electroanalysis CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA . . Lead (II) is considered a potentially toxic metal ion and causes various health hazards to human health. Therefore, the development of sensitive and inexpensive techniques for monitoring these metals is necessary. In the Amazon region, the guarana fruit (Paullinia cupana) is widely used by the industry; however, the residues from the grinding process are discarded into nature. In this context, a carbon paste electrode was developed using a biochar (CPE/G) obtained from the pyrolysis at 400 ºC/2h of the guarana husk biomass. The electrode was composed of biomass, graphite powder, and mineral oil (25:50:25), and the structure was assembled in a plastic syringe, with a copper wire used for electrical contact. To evaluate the formation of biochar, XRD and SEM analyses were used. The working range, reversibility kinetics, and active area of the electrode were determined from electrochemical characterization. SWASV parameters were optimized, including effects of pH, accumulation potential, accumulation time, and pulse amplitude. The calibration curve was constructed with an excellent linearity coefficient (R2 = 0.99887) with a linear range from 10 to 30 µg/L, a detection limit of 4.98 µg/L, and a quantification limit of 15.09 µg/L. The applicability was verified using CPE/G in spring water samples, where no voltammetric peak corresponding to Pb2+ was observed. Analysis using Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer was used as a confirmation method. O chumbo (II) é considerado um íon metálico potencialmente tóxico e causa diversos malefícios para a saúde humana. Em vista disso, se faz necessário o desenvolvimento de técnicas sensíveis e baratas para monitorar esses metais. Na região amazônica a fruta do guaraná (Paullinia cupana) é amplamente utilizada pela indústria, porém, os resíduos do processo de moagem são descartados na natureza. Nesse contexto, foi desenvolvido um eletrodo de pasta de carbono utilizando um biocarvão (CPE/G) obtido a partir da pirolise a 400 ºC/2h da biomassa do casquilho do guaraná. O eletrodo foi composto por biomassa, pó de grafite e óleo mineral (25:50:25) e a estrutura foi montada em uma seringa de plástico, um fio de cobre foi usado para o contato elétrico. Para avaliar a formação do biocarvão foi utilizado análises de DRX e MEV. A faixa de trabalho, cinética de reversibilidade e área ativa do eletrodo foram determinadas a partir da caracterização eletroquímica. Os parâmetros de SWASV foram otimizados, sendo estes: efeitos do pH, potencial de acumulação, tempo de acumulação e amplitude de pulso. A curva de calibração foi construída com um excelente coeficiente de linearidade (R2 = 0,99887) com faixa linear de 10 a 30 µg/L, limite de detecção de 4,98 µg/L e limite de quantificação de 15,09 µg/L. A aplicabilidade foi verificada utilizando o CPE/G em amostra de água de nascente, onde não verificou pico voltametrico referente ao Pb2+. A análise no Espectrômetro de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado foi utilizada como método de confirmação. 1 Não 2024-10-08T19:32:59Z 2024-10-08T19:32:59Z 2024-04-05 Trabalho de Conclusão de Curso SANTOS, Isabelly Bezerra. Obtenção de um sensor eletroquímico a partir da biomassa do casquilho do guaraná (Paullinia cupana) para detecção de chumbo em meio aquoso. 2024. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2024. http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7957 por Acesso Aberto https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Brasil ICE - Instituto de Ciências Exatas Manaus (AM) Química - Bacharelado - Manaus |
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Lead (II) is considered a potentially toxic metal ion and causes various health hazards to human health. Therefore, the development of sensitive and inexpensive techniques for monitoring these metals is necessary. In the Amazon region, the guarana fruit (Paullinia cupana) is widely used by the industry; however, the residues from the grinding process are discarded into nature. In this context, a carbon paste electrode was developed using a biochar (CPE/G) obtained from the pyrolysis at 400 ºC/2h of the guarana husk biomass. The electrode was composed of biomass, graphite powder, and mineral oil (25:50:25), and the structure was assembled in a plastic syringe, with a copper wire used for electrical contact. To evaluate the formation of biochar, XRD and SEM analyses were used. The working range, reversibility kinetics, and active area of the electrode were determined from electrochemical characterization. SWASV parameters were optimized, including effects of pH, accumulation potential, accumulation time, and pulse amplitude. The calibration curve was constructed with an excellent linearity coefficient (R2 = 0.99887) with a linear range from 10 to 30 µg/L, a detection limit of 4.98 µg/L, and a quantification limit of 15.09 µg/L. The applicability was verified using CPE/G in spring water samples, where no voltammetric peak corresponding to Pb2+ was observed. Analysis using Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer was used as a confirmation method. |
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