Estabelecimento de Agarose como Gel Difusivo para Medição In Situ de Elementos Terras Raras no Ambiente através da Técnica de Gradientes de Difusão em Filmes Finos (DGT)

• Processo: 24/18362-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Amauri Antonio Menegário
• Beneficiário: Fernando Paes de Barros Machado Filho
• Instituição Sede: Centro de Estudos Ambientais (CEA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Assunto(s): Técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) Especiação Fracionamento químico Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coeficientes de difusão | Dgt | Especiação | Fracionamento químico | Tce | Terras Raras | Espetrometria Atômica

Resumo

Difusão em filmes finos por gradientes de concentração (DGT) é uma técnica de amostragem passiva que ganhou destaque no contexto da especiação química e fracionamento de metais no meio ambiente devido às suas várias características, como a possibilidade de medição in situ de espécies lábeis. Como o DGT depende da difusão de elementos químicos através de um gel difusivo em direção a uma resina ligante, o conhecimento profundo sobre a difusão de elementos no gel sob várias condições é essencial. O uso de agarose como meio difusivo para DGT se tornou importante devido aos altos custos envolvidos na aquisição do gel convencional de poliacrilamida reticulado com um derivado de agarose (APA) bem como à toxicidade da própria acrilamida. De fato, coeficientes de difusão de vários elementos em agarose têm sido determinados, o que expandiu sua aplicação, embora ainda limitada. Este não é o caso, porém, dos elementos terras raras (ETRs), que constituem uma classe de contaminantes emergentes devido ao seu descarte antropogênico relativamente recente no ambiente. Assim, a determinação de coeficientes de difusão confiáveis para ETRs em agarose é essencial para estabelecer este gel como um meio difusivo adequado para aplicações em DGT. Outra limitação da agarose no contexto do DGT é sua natureza frágil. Normalmente, a concentração convencional de 1,5% m v-1 constitui uma restrição prática na produção de géis para sondas planas DGT utilizadas em sedimento (18 mm × 150 mm) devido à frequente quebra durante a fabricação e resistência limitada quando posta em contato com o sedimento. Assim, a hipótese deste projeto é que aumentar a concentração dos géis de agarose os tornará mais resistentes ao manuseio, permitindo seu uso em sondas planas DGT para sedimento. No entanto, isso provocará mudanças significativas na estrutura interna do gel, afetando os coeficientes de difusão dos ETRs. A avaliação minuciosa desses efeitos, bem como o desenvolvimento de fatores de correção para concentrações não convencionais de agarose, constituem o ponto central deste projeto de pesquisa. Experimentos abrangendo uma ampla gama de concentrações de agarose, forças iônicas, pH e considerando os efeitos das membranas filtrantes serão realizados em uma câmara de difusão e ICP-MS será usado para todas as determinações de elementos químicos. Este trabalho produzirá resultados originais importantes para o desenvolvimento da técnica DGT para medições de ETRs.