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Avaliação da espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) para determinação de contaminantes inorgânicos em fertilizantes agrícolas

Processo: 10/17158-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2011
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Francisco José Krug
Beneficiário:Lidiane Cristina Nunes
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Fertilizantes   Poluentes   Espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser

Resumo

A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) é uma técnica multielementar em fase de consolidação e os resultados apresentados na literatura destacam grandes avanços e potencialidades para analisar amostras de interesse agronômico, ambiental e industrial de forma rápida, com mínimo ou nenhum preparo de amostra e possibilidade de análises in situ. Neste projeto, LIBS será avaliada para determinação de contaminantes inorgânicos (As, Cd, Pb, Cr, Ni e Se) em amostras de fertilizantes agrícolas. Entre as metas propostas, serão avaliados os principais fatores que afetam o desempenho da técnica LIBS com o uso de ferramentas quimiométricas adequadas visando às melhores condições de análise. Estas incluem a apresentação da amostra para o processo de ablação (distribuição do tamanho de partículas, homogeneidade, porosidade e densidade de pastilhas), as variáveis associadas ao laser (comprimento de onda, distância lente-amostra e fluência), as estratégias de calibração (univariada e multivariada) e as condições de medida (tempo de atraso, tempo de integração e número de pulsos acumulados). Os experimentos serão realizados com um sistema LIBS desenvolvido no próprio laboratório constituído por laser de Nd:YAG (Brilliant, Quantel, França) operando a 1064, 532 e 266 nm, com taxa de repetição de 10 Hz e até 350 mJ/pulso, espectrômetro modelo ESA3000 (LLA Instruments, Berlin, Alemanha) com óptica Echelle e detector ICCD. Espera-se que estes estudos contribuam para a consolidação da análise direta de sólidos visando à determinação de elementos químicos relacionados às atividades de monitoramento e qualidade de produtos agrícolas, de forma a atender a legislação vigente.

Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
NUNES, LIDIANE CRISTINA; PEREIRA, EDENIR RODRIGUES; BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; KRUG, FRANCISCO JOSE. A chemometric approach exploring Derringer's desirability function for the simultaneous determination of Cd, Cr, Ni and Pb in micronutrient fertilizers by laser-induced breakdown spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 154, p. 25-32, APR 2019. Citações Web of Science: 2.
ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; SANTOS, JR., DARIO; GOMES, MARCOS DA SILVA; NUNES, LIDIANE CRISTINA; BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; KRUG, FRANCISCO JOSE. Influence of particle size distribution on the analysis of pellets of plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 105, n. SI, p. 130-135, MAR 1 2015. Citações Web of Science: 18.
PERUCHI, LIDIANE CRISTINA; NUNES, LIDIANE CRISTINA; ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; DE ALMEIDA, EDUARDO; RUFINI, IOLANDA APARECIDA; SANTOS, JR., DARIO; KRUG, FRANCISCO JOSE. Determination of inorganic nutrients in wheat flour by laser-induced breakdown spectroscopy and energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 100, p. 129-136, OCT 1 2014. Citações Web of Science: 28.
BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; DE ALMEIDA, EDUARDO; CARVALHO, GABRIEL G. A.; SOUZA, PAULINO F.; NUNES, LIDIANE CRISTINA; SANTOS JUNIOR, DARIO; KRUG, FRANCISCO JOSE. Comparison of analytical performance of benchtop and handheld energy dispersive X-ray fluorescence systems for the direct analysis of plant materials. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, v. 29, n. 9, p. 1667-1674, SEP 2014. Citações Web of Science: 18.
NUNES, LIDIANE CRISTINA; ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; SANTOS JUNIOR, DARIO; KRUG, FRANCISCO JOSE. Determination of Cd, Cr and Pb in phosphate fertilizers by laser-induced breakdown spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 97, p. 42-48, JUL 1 2014. Citações Web of Science: 25.
DE SOUZA, PAULINO FLORENCIO; SANTOS JUNIOR, DARIO; ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; NUNES, LIDIANE CRISTINA; GOMES, MARCOS DA SILVA; BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; KRUG, FRANCISCO JOSE. Determination of silicon in plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 83-84, p. 61-65, MAY-JUN 2013. Citações Web of Science: 24.
BUENO GUERRA, MARCELO BRAGA; SCHAEFER, CARLOS E. G. R.; DE CARVALHO, GABRIEL G. A.; DE SOUZA, PAULINO F.; SANTOS JUNIOR, DARIO; NUNES, LIDIANE C.; KRUG, FRANCISCO J. Evaluation of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry for the analysis of plant materials. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, v. 28, n. 7, p. 1096-1101, 2013. Citações Web of Science: 16.
ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; SANTOS JUNIOR, DARIO; NUNES, LIDIANE CRISTINA; GOMES, MARCOS DA SILVA; LEME, FLAVIO DE OLIVEIRA; KRUG, FRANCISCO JOSE. Effects of laser focusing and fluence on the analysis of pellets of plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 74-75, p. 162-168, AUG-SEP 2012. Citações Web of Science: 17.
SANTOS, JR., DARIO; NUNES, LIDIANE CRISTINA; ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; GOMES, MARCOS DA SILVA; DE SOUZA, PAULINO FLORENCIO; LEME, FLAVIO DE OLIVEIRA; COFANI DOS SANTOS, LUIS GUSTAVO; KRUG, FRANCISCO JOSE. Laser-induced breakdown spectroscopy for analysis of plant materials: A review. SPECTROCHIMICA ACTA PART B-ATOMIC SPECTROSCOPY, v. 71-72, p. 3-13, MAY-JUN 2012. Citações Web of Science: 102.
GOMES, MARCOS DA SILVA; SANTOS JUNIOR, DARIO; NUNES, LIDIANE CRISTINA; ARANTES DE CARVALHO, GABRIEL GUSTINELLI; LEME, FLAVIO DE OLIVEIRA; KRUG, FRANCISCO JOSE. Evaluation of grinding methods for pellets preparation aiming at the analysis of plant materials by laser induced breakdown spectrometry. Talanta, v. 85, n. 4, p. 1744-1750, SEP 30 2011. Citações Web of Science: 23.

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