Aplicação de metodos de analise multivariada em espectrometria de massas para a determinação de compostos volateis

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2002

RESUMO

Neste trabalho foram aplicados métodos quimiométricos em dados de espectrometria de massas obtidos a partir de análise de compostos orgânicos voláteis (VOC). Diferentes experimentos foram realizados utilizando a amostragem direta através da simples vaporização da amostra a partir de soluções orgãnicas e também utilizando a análise em fluxo junto à espectrometria de massas por introdução via membrana (MIMS) para análise de soluções aquosas. Inicialmente dois experimentos foram realizados utilizando a técnica MIMS. No primeiro, a técnica FIA-MIMS foi utilizada para análise de amostras de água contaminadas com gasolina. No segundo experimento, a técnica MIMS foi utilizada para a análise de amostras de cerveja. Nos espectros de massas dos dois conjuntos de dados foi aplicada a análise exploratória, através da análise de componentes principais (PCA), que separou as amostras em grupos, de acordo com a variação da concentração dos compostos orgânicos voláteis detectados. Verificou-se o grande potencial desta técnica em análises ambientais ou de rotina para controle de qualidade. Em uma segunda etapa, análises de amostras de misturas de isõmeros de etilpiridina (2etilpiridina, 3-etilpiridina e 4-etilpiridina) com espectros de massas muito similares, foram realizadas. Dados bidimensionaís ou de primeira ordem foram obtidos a partir da análise seqüencial através de reação íon-molécula e dissociação induzida por colisão (CID) e dados tridimensionais ou de segunda ordem. foram obtidos a partir da análise seqüencial por dissociação CID. Diferentes métodos de calibração multivariada foram aplicados e os resultados comparados. Os dados de reação íon-molécula apresentaram bons resultados através da calibração por mínimos quadrados parciais (PLS), com erros da ordem de 8 a 13% para as misturas contendo os três isõmeros. Os dados de segunda ordem também apresentaram bons resultados, principalmente através do modelo de calibração por mínimos quadrados parciais multidimensionais (N-PLS), com erros da ordem de 11 a 15%. Os resultados a partir da análise seqüencial mostraram ser superiores aos obtidos pela simples ionização por elétrons (EI) a 70 eV, cujos erros foram entre 18 a 29%. Entretanto, verificou-se que a aplicação da calibração multivariada só foi possível depois de encontrado o melhor método de pré-processamento, porque espectros de massas apresentam ruído heteroscedástico, no qual varia de instrumento para instrumento. É possível dizer que a transformação logarítmica deve ser aplicada em casos onde o ruído heteroscedástico interfere no modelo de calibração. Um último experimento foi realizado aplicando a técnica FIA-MIMS juntamente com a calibração multivariada para verificar a viabilidade de utilização destes métodos para a quantificação de BTX (benzeno, tolueno e xilenos) em água. Bons resultados foram obtidos, comprovando que a espectrometria de massas pode ser uma ferramenta muito valiosa em análises de rotina e monitoramento em linha, no qual espectros de massas podem ser adquiridos rapidamente e quantificado pela calibração multivariada. Erros da ordem de 12 a 17% foram obtidos para amostras contendo misturas de BTX com concentrações variando de 300 a 1000 mg L.

ASSUNTO(S)

compostos organicos volateis espectrometria de massa

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