Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Desenvolvimento de método espectrofotométrico inverso para determinação de citrato e aplicação em sistema de liberação controlada(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-24) Almeida, Cristiane Aparecida; Oliveira, André Fernando de; http://lattes.cnpq.br/9156222803627678O Citrato é um ligante polidentado muito importante na complexação de metais. No solo pode também ser usado como agente quelante em fitoextração. Desse modo, sua determinação em solução e em solo é muito importante para a otimização de sistemas de liberação controlada. Assim, foi desenvolvido um método espectrofotométrico inverso baseado na relação entre a concentração analítica de citrato no meio e a diminuição da absorbância do complexo. Foi estudado incialmente o complexo de Fe(II)-ortofenantrolina. Entretanto, mesmo otimizando as condições, a sensibilidade não foi adequada. Foi necessário trabalhar em uma faixa analítica formada por concentrações mais elevadas do analito. Desse modo, julgou- se adequado a seleção de outro complexo colorido para a obtenção de um método adequado para a determinação de citrato. Para isso estudou-se o complexo cromo(III)-EDTA. As curvas analíticas apresentaram comportamento quadrático de maneira que, na otimização, foi utilizada a sensibilidade analítica mínima como resposta. Para seleção dos termos significativamente diferente de zero foram utilizadas regressões lineares múltiplas tipo stepwise. Um planejamento fatorial 23 com ponto central foi realizado para avaliar a influência do pH, concentração de cromo(III) e EDTA no meio. Apenas as duas últimas variáveis foram significativas considerando os intervalos das variáveis. Um planejamento baseado na matriz de Doehlert, para essas duas variáveis com 3 pontos centrais foi realizado. Após aplicar uma expansão da matriz o ponto ótimo foi: concentração de Cr(III) 4,2 mmol L -1 e de EDTA, 5,1 mmol L-1 em pH 4,0. O método otimizado apresentou um bom ajuste R2=0,998 e desvio padrão dos resíduos igual 0,0085, na faixa analítica de 0,29 mmol L-1 a 5,0 mmol L-1. O desvio padrão relativo (N=7) foi inferior a 1,71%. Os limites de detecção e de quantificação foram 0,087 e 0,29 mmol L-1, respectivamente. Ensaios de adição e recuperação de citrato em amostras de solo apresentaram recuperações entre 98,0% e 122,0%. Foi proposto um sistema de liberação modulada por equilíbrio de precipitação. Foi avaliada a influência do pH e da concentração de cálcio na solução receptora do sistema de liberação modulada. A concentração de citrato na solução desse sistema foi determinada pelo método espectrofotométrico baseado na competição do ligante com o complexo Cr(III)- EDTA. Para caracterizar o mecanismo de liberação, foram aplicados modelos cinéticos de pseudo 2a ordem, Noyes-Whitney e difusão intrapartícula, sendo que o modelo de Noyes foi o que apresentou o melhor ajuste, constatando que a liberação ocorre por processos de difusão. Em todas as condições testadas, as concentrações de citrato atingiram o equilíbrio após 25 horas de liberação, observando-se diferentes taxas de liberação do citrato de acordo com as condições experimentais. A influência das variáveis foi avaliada por ANOVA, com nível de confiança de 95% usando a concentração de citrato no equilíbrio como resposta. O pH e a concentração de cálcio não influenciaram significativamente a taxa de liberação, assim como a interação entre os dois fatores.