Analise quantitativa de nitrogenio e enxofre por meio de linhas e bandas de emissao molecular com a tecnica LIBS.

• Processo: 24/05207-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Paulino Ribeiro Villas Boas
• Beneficiário: Mariane Brunelli dos Santos
• 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: 23/02444-5 - Entendendo sistemas intensificados e integrados de produção: do mundo quântico à agricultura de baixa emissão de carbono, AP.PFPMCG.TEM
• Assunto(s): Limite de detecção
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bandas de emissão molecular | Espectroscopia de emissão de plasma induzida por laser | limite de detecção | Ótica e fotônica

Resumo

A espectroscopia de emissão de plasma induzido por laser (LIBS) é uma alternativa promissora para a detecção de possíveis desequilíbrios nutricionais e a presença de elementos potencialmente tóxicos em plantas. Exige pouco preparo de amostra, é um método rápido, não gera resíduos e de baixo custo. No entanto, apesar de suas vantagens, a técnica LIBS possui limitações, como o alto limite de detecção (LOD) para alguns elementos, por exemplo, nitrogênio (N), enxofre (S), flúor (F) e cloro (Cl), que podem comprometer sua eficácia em determinadas aplicações. Neste trabalho, propomos melhorar o LOD de N e S, explorando novas formas de preparo de amostras (e.g., adição de elemento potencializador do sinal, como metais alcalinos), novas configurações experimentais do sistema LIBS (e.g., vácuo, aprisionamento magnético) e medição de bandas moleculares com esses elementos. Nesta proposta, serão utilizadas amostras sintéticas para testar modelos e métodos em condições controladas e conhecidas. Também serão usadas amostras de materiais vegetais com características variadas para verificar a eficácia da técnica em situações mais complexas. Serão utilizados métodos de tratamento de espectros, tais como correção da linha de base e métodos de ajuste de picos para cálculo da intensidade das linhas de emissão atômicas ou iônicas. A análise dos resultados será realizada com base nas bandas identificadas, utilizando conceitos de integração numérica para avaliação das áreas. Para os picos, ajustes de funções gaussianas, lorentzianas e voigtianas serão utilizados para determinar as áreas. A eficácia dos métodos propostos será avaliada através da relação sinal-ruído, do LOD, da raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) e da razão entre desempenho e distância interquartil (RPIQ) das curvas de calibração obtidas