Avaliação de diferentes estratégias de calibração em Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) para a determinação de carbono, macro e micronutrientes em amostras de solos

• Processo: 21/01187-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Débora Marcondes Bastos Pereira
• Beneficiário: Vinicius Câmara Costa
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, AP.CEPID
• Assunto(s): Agricultura Solos Carbono Nutrientes minerais do solo Calibração Espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | efeitos de matriz | Estratégias de calibração | Libs | solos | tratamento de dados | laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS)

Resumo

Nos últimos 20 anos, a Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) tem se tornando uma das técnicas analiticas mais promissoras, cujas aplicações são focadas principalmente na análise direta de amostras sólidas. Suas aplicações são as mais diversas, pois sua instrumentação é relativamente simples e pode ser portátil. Além disso, apresenta elevada frequência analítica, caráter multielementar e reduzida manipulação das amostras. Em especial, a LIBS apresenta grande potencial de aplicação no âmbito da Agricultura, com ênfase na análise de solos visando à determinação de carbono, macro e micronutrientes. Apesar das potencialidades já destacadas, a LIBS ainda apresenta grandes desafios a serem superados, principalmente, nas análises quantitativas em amostras complexas. Dentre esses desafios, o mais proeminente é o efeito de matriz que prejudica a precisão e exatidão das medidas, limitando sua aplicação em análises de rotina. Uma das formas de superar efeitos de matriz é a partir da utilização de calibrações adequadas. Assim sendo, esse projeto de pesquisa pretender avaliar diferentes estratégias de calibração em LIBS, para superar efeitos de matriz na determinação de carbono, macro e micronutrientes em amostra de solo. Recentes estratégias de calibração denominadas de "calibração não-tradicional" como: Multi-Energy Calibration (MEC); One-Point Gravimetric Standard Addition (OP GSA); One-Point And Multiline Calibration (OP MLC); Two-Point Calibration Transfer (TP CT) e Single-Sample Calibration (SSC), serão avaliadas. As calibrações, serão testadas, juntamente com diferentes estratégias de tratamento de dados, a fim de minimizar variações de sinal e minimizar diferenças da matriz da amostra. As aplicações dessas calibrações podem potencializar o uso da LIBS na análise de solos abrindo possibilidades para que a LIBS seja implementada em laboratórios de rotina. (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

WYATT, NATHALIA LUIZA P.; COSTA, VINICIUS C.; DE SOUZA, JEFFERSON R.; FERDE, MERISNET; COSTA, FLORIATAN S.; NERIS, JORDAN B.; BRANDAO, GEISAMANDA P.; GUEDES, WESLEY N.; CARNEIRO, MARIA TEREZA W. D.. Unsupervised pattern-recognition and radiological risk assessment applied to the evaluation of behavior of rare earth elements, Th, and U in monazite sand. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 9-pg., 2022-06-28. (21/01187-3)

DE MORAIS, CARLA PEREIRA; BABOS, DIEGO VICTOR; COSTA, VINICIUS CAMARA; NERIS, JORDAN BRIZI; NICOLODELLI, GUSTAVO; MITSUYUKI, MILENE CORSO; MAUAD, FREDERICO FABIO; MOUNIER, STEPHANE; PEREIRA MILORI, DEBORA MARCONDES BASTOS. Direct determination of Cu, Cr, and Ni in river sediments using double pulse laser-induced breakdown spectroscopy: Ecological risk and pollution level assessment. Science of The Total Environment, v. 837, p. 9-pg., 2022-09-01. (13/07276-1, 21/01187-3)

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STENIO, KLEYDSON; COSTA, VINICIUS CAMARA; DE MORAIS, CARLA PEREIRA; MAGALHAES, AIDA BEBEACHIBULI; MILORI, DEBORA MARCONDES BASTOS PEREIRA. Direct determination of nutrient elements in plant leaves by double pulse laser-induced breakdown spectroscopy: evaluation of calibration strategies using direct and inverse models for matrix-matching. ANALYTICAL METHODS, v. 14, n. 12, p. 8-pg., 2022-02-21. (21/01187-3, 13/07276-1)