Desempenho de sistemas de extração e análise em fluxo explorando fluxo pulsado e leito fluidizado

• Processo: 13/00524-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Marcos Yassuo Kamogawa
• Beneficiário: Jeane Maria Cunha Machado
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/23498-9 - Sistemas avançados de análises químicas em fluxo: aplicações nas áreas tecnológica, agronômica e ambiental, AP.TEM
• Assunto(s): Leito fluidificado Metal pesado do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capacidade de troca catiônica | Extração sequencial de metais | fósforo remanescente | Leito fluidizado | multi-impulsão | sistema de analise em fluxo | Química Analítica

Resumo

A etapa de extração, preparada manualmente, é um procedimento que demanda grande volume de amostras, reagentes, assim como tempo de análise. A automação/mecanização visa eliminar estas limitações, e sistemas de análise em fluxo destacam-se por atender estes propósitos com uso de volume mínimo de reagentes, baixo custo, simplicidade, reduzido tempo de análise e minimização do risco de contaminação. São versáteis, pois permitem que amostras ou reagentes sejam acondicionadas em colunas, ampliando as alternativas de aplicações, e.g. extrações, reações em fase sólida, separações, etc. Porém em sistemas com fluxo contínuo e unidirecional, estes apresentam algumas limitações como efeitos de contrapressão, estabelecimento de vias preferenciais e a susceptibilidade a efeitos de expansão ou contração, sendo os principais problemas relativos a amostras sólidas em sistemas em fluxo. O uso do fluxo pulsado e o estabelecimento da condição de leito fluidizado pode ser uma alternativa aos sistemas de extração e análise em fluxo propostos na literatura. Estes proporcionam uma mistura turbulenta, melhorando a homogeneidade da reação química e reduzindo a formação de canais preferenciais. Neste contexto, o objetivo deste projeto é utilizar bombas pulsantes para o estabelecimento de leitos fluidizados em um sistema de análise em fluxo, visando melhorar a eficiência de interação sólido-líquido, potencializando a extração e os processos de adsorção de analitos em amostras de interesse agronômico. O uso de fluxos pulsados em estudos envolvendo solos e parâmetros agronômicos parecem ser pioneiros. Como objetivos específicos serão desenvolvidos sistemas de análise em fluxo para três experimentos: 1) Sistema para extração sequencial de metais em solos; 2) Sistema para determinação da capacidade de adsorção de fósforo, determinação do fósforo remanescente (Prem) em solos; 3) Sistema para determinação da capacidade de troca catiônica (CTC) de solos, avaliando a adsorção e a extração da espécie de interesse. Os procedimentos deverão apresentar melhoras significativas de desempenho analítico, com destaque ao volume de efluentes gerados e a automação. (AU)

Publicações científicas

(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)

MACHADO, JEANE M. C.; MELCHERT, WANESSA R.; ZAGATTO, ELIAS A. G.; KAMOGAWA, MARCOS Y.. A Multi-Pumping Flow System with Pulsed Fluidization to Evaluate Soil Capacity for Phosphate Adsorption. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 7, p. 1149-1157, JUL 2017. (13/00524-0, 11/19944-3, 12/08205-8, 11/23498-9)