Efeitos de matriz nas propriedades do plasma LIBS para quantificação de carbono (2017)
- Authors:
- Autor USP: FRANCO, MARCO AURéLIO DE MENEZES - IFSC
- Unidade: IFSC
- Subjects: ESPECTROSCOPIA; LASER; EMISSÃO DA LUZ; ELÉTRONS
- Keywords: Efeitos de matriz; Espectroscopia de emissão ótica com plasma induzido a laser; Ionization potential; Laser-induced breakdown spectroscopy; LIBS; Matrix effects; Potencial de ionização; Temperatura e densidade de elétrons; Temperature and electron density
- Language: Português
- Abstract: Nos últimos 20 anos, a espectroscopia de emissão ótica com plasma induzido a laser (LIBS) tem se tornado uma das mais promissoras ferramentas em química analítica, cujas aplicações são destinadas às análises multi-elementares em amostras nos estados sólido, líquido e gasoso. Suas aplicações são as mais diversas, pois sua instrumentação é relativamente simples e pode ser portátil. Em especial, a LIBS apresenta grande potencial de uso na agricultura, com diversas publicações que exploram, principalmente, a concentração de carbono em solos. Entretanto, a construção de modelos gerais de calibração é uma das maiores dificuldades da técnica, pois ela está suscetível aos efeitos de matriz que adicionam comportamentos não-lineares às intensidades das emissões. Com intuito de compreender quais são as principais causas dessa dependência, este trabalho avaliou relações entre propriedades físicas do plasma LIBS e as inclinações das curvas de calibração para cinco emissões de carbono em amostras sintéticas de diferentes potenciais de ionização, sendo elas KCl e H3BO3 com 1% de CuSO4 e concentrações entre 0 e 10 % de carbono. Constatou-se que temperatura e densidade de elétrons dependem inversamente da concentração de carbono nas amostras, o que provavelmente está associado às taxas de ablação de material da amostra e recombinação no interior do plasma. Ademais, esses parâmetros em plasmas originados das amostras de KCl + CuSO4 são maiores do que para a matriz de H3BO3 + CuSO4, além deque apenas plasmas originados da primeira matriz satisfizeram o critério de McWhirter para C I, Cu I e Cu II em todas as concentrações de carbono, indicando que eles devem apresentar condições de equilíbrio termodiâmico local. O mesmo não foi obtido para o caso da matriz de H3BO3 + CuSO4, o que pode explicar suas elevadas incertezas nos valores da temperatura e densidade de elétrons. Verificou-se ainda que as inclinações das curvas de calibração para o carbono foram maiores para o caso da matriz com elementos majoritários de menor potencial de ionização e que isso está diretamente relacionado às propriedades intrínsecas dos plasmas originados, o que corrobora a hipótese deste trabalho. Além disso, cálculos de correlação entre a área do pico de carbono em 247,89 nm e cada ponto dos espectros LIBS mostraram que a emissão de Cu II em 224,72 nm linearizou as curvas de calibração, minimizando os efeitos de matriz. Por fim, este trabalho contribuiu tanto com avanços no conhecimento até então existente a respeito dos efeitos de matriz quanto com um eficiente conjunto de técnicas analíticas para espectros, cujo potencial de aplicação é enorme
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2017
- Data da defesa: 26.06.2017
-
ABNT
FRANCO, Marco Aurélio de Menezes. Efeitos de matriz nas propriedades do plasma LIBS para quantificação de carbono. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13092017-135929/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Franco, M. A. de M. (2017). Efeitos de matriz nas propriedades do plasma LIBS para quantificação de carbono (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13092017-135929/ -
NLM
Franco MA de M. Efeitos de matriz nas propriedades do plasma LIBS para quantificação de carbono [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13092017-135929/ -
Vancouver
Franco MA de M. Efeitos de matriz nas propriedades do plasma LIBS para quantificação de carbono [Internet]. 2017 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13092017-135929/ - Secondary droplet activation during condensational growth in convective clouds and its detection from satellites
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