Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 22240
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Ambientais: ODS6 |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Lucas Vinícius de Oliveira Leão |
| Orientador | WILLIAN TOITO SUAREZ |
| Outros membros | Josiane Lopes de Oliveira |
| Título | Desenvolvimento de um sensor colorimétrico baseado em fio de algodão para determinação de cobre em água e cachaça com detecção via smartphone |
| Resumo | O cobre, oligoelemento essencial, é tóxico em excesso, causando intoxicações agudas e crônicas. O monitoramento de sua concentração em alimentos e água é crucial para a saúde pública. A tecnologia microfluídica em fios surge como alternativa promissora, permitindo dispositivos portáteis, de baixo custo, alta sensibilidade e rapidez para análises em campo. Este trabalho desenvolveu, otimizou e validou um dispositivo microfluídico analítico em fios (µTAD) para quantificar íons cúpricos em amostras de água e cachaça. O método baseia-se na complexação da cuprizona com íons cúpricos, formando um complexo azul detectado colorimetricamente via smartphone. Fios de algodão foram quimicamente tratados para otimizar a capilaridade. A caracterização do material incluiu MEV, FTIR e TG/DTG. O µTAD foi construído com fio de algodão, reagente cromógeno (cuprizona) e carboximetilcelulose (CMC), que atua como barreira adsorvente para pré-concentrar o complexo CPZ-Cu na Região de Interesse (ROI). A otimização de parâmetros (concentração e volume de CMC, pH e volume de amostra) foi crucial para maximizar a sensibilidade. A análise foi feita por extração de valores RGB de imagens do µTAD, capturadas por smartphone. A seletividade foi avaliada contra diversos íons metálicos tais como: Cu1+, Cd2+, Co2+, Ag1+, Cr2+, Fe2+, Al3+, Hg2+, Mg2+, Pb2+ e Fe3+ . A validação comparativa foi realizada com espectrometria de absorção atômica (FAAS). O pré-tratamento dos fios e o tipo crochê otimizaram a capilaridade. A CMC a 1% (m/v) e 15 µL foram ideais para pré-concentração, intensificando a cor na ROI. O pH 8 foi ótimo para a reação. MEV e FTIR confirmaram a formação da rede de hidrogel de CMC, que imobiliza o complexo, aumentando o sinal analítico. A seletividade foi alta (erro relativo < 6% com interferentes). O µTAD com pré-concentração demonstrou ampla faixa de concentração (1-10 mg L⁻¹) e excelente R² (> 0,98). Os limites de detecção e quantificação (LD/LQ) foram adequados para Cu(II) em água (LD 0,23 mg L⁻¹, LQ 0,78 mg L⁻¹) e cachaça (LD 0,21 mg L⁻¹, LQ 0,69 mg L⁻¹). A precisão (DPR < 5,5%) e exatidão (recuperações entre 84,9% e 107%) foram confirmadas. Não houve diferença significativa entre o µTAD e o FAAS, validando a concordância dos resultados. Um sensor colorimétrico inovador, baseado em fio de algodão com pré-concentração por CMC, foi fabricado e validado com sucesso para a detecção de íons cúpricos. A CMC foi fundamental para otimizar o desempenho analítico. O µTAD é adequado para determinação de Cu2+ em água e cachaça, oferecendo análises rápidas (10 min), baixo consumo de amostra (20 µL), boa precisão e exatidão, sem instrumentação cara. Sua alta portabilidade e baixo custo o tornam ideal para análises in situ e monitoramento de saúde pública, sendo uma alternativa analítica confiável e sustentável. |
| Palavras-chave | cobre, dispositivo microfluídico, imagem digital. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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