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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Raimundo Junior, Ivo Milton
Título: Construção de um Espectrofotômetro Multicanal e de um Analisador Automático de Fluxo Monossegmentado
Ano: 1995
Orientador: Prof. Dr. Celio Pasquini
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Instrumentação, Espectrofotometria multicanal, Análise em fluxo
Resumo: Um espectrofotômetro multicanal sensível na região visivel do espectro foi construido empregando-se um arranjo de fotodiodos RL512G (EGG- Reti - con) como detector. A parte óptica do espectrofotômetro foi montada segundo o arranjo simétrico de Czerny-Turner, usando-se uma fenda de entrada ajustável espelhos côncavos com 100 mm de distância focal e uma rede de difração com 600 Iinhas mm. Este arranjo óptico resultou em uma dispersão linear de 15.36 nm mm (0,384 nm diodo), possibilitando o monitoramento de uma faixa espectral de cerca de 200 nm, com uma resolução de 1 nm. O controle do instrumento foi efetuado através de um sistema mínimo de computador baseado na CPU 8085. o qual armazena os dados espectrais em sua memória RAM e os transfere para um microcomputador padrão IBM, através de uma porta de comunicaçao serial RS232C. O programa de controle, aquisição e tratamento de dados foi escrito em Microsoft QuickBasic 4.5. A faixa dinâmica e a relação sinal/ruído do espectrofotômetro foram otimizadas empregando-se tempos de integração variáveis e filtros digitais. Os espectros podem ser obtidos em um mínimo de 44 ms (integração constante) ou de 307 ms (integraçao variá - vel), com as absorbâncias das linhas base apresentando desvios padrão respectivamente iguais a 0.0021 e 0.0011, quando são usados filtros digitais sem peso, com média móvel de 5 diodos. Além das aplicações usuais, o espectrofotômetro pode ser empregado em sistemas de análise em fluxo, determinações cinéticas e determinações simultâneas. Um analisador automático de fluxo monossegmentado também foi construido, empregando-se o espectrofotômetro multicanal como detector. Basicamente, o analisador foi implementado com o desenvolvimento de uma válvula amostradora e de um módulo de adição de reagentes automáticos e de um sistema de detecção, controlados por uma interface conectada a um microcomputador através de uma porta de comunicação paralela CI8255. Neste analisador, as bolhas de ar do monossegmento possibilitam a localização da amostra para a adição automática de reagentes e para detecção. Com o desenvolvimento do módulo de adição de reagentes, determinações que envolvem reações sequenciais podem ser empregadas em análise em fluxo monossegmentado, com uma sensibilidade que independe do volume de amostra injetado e com um consumo de reagentes frequentemente menor que o de outros sistemas de análise em fluxo. O programa de controle do instrumento foi escrito em Microsoft QuickBasic 4.5. O analisador foi aplicado às determinações de espécies de interesse clínico, tais como glicose, creatinina e uréia. Um procedimento de diluição foi desenvolvido, possibilitando que o soro e/ou plasma seja diluído simultaneamente com a injeção. Com o uso de reatores de vidro e uma frequência de amostragem de 90 h, um grau de intercontaminação de 2,5 % foi obtido nas determinações das três substâncias. Os resultados foram comparados com os do Hospital de Clínicas da UNICAMP, sendo obtidos coeficientes de correlação iguais a 0,997; 0,982 e 0,996 para as determinações de glicose, creatinina e uréia, respectivamente.
Abstract: A multichannel visible spectrophotometer was constructed based on lhe use of an EGG-Reticon RL512G photodiode array detector. A symmetric Czerny-Turner optical design was emplayed, with an adjustable entrance slit, 100 mm focus concave mirrors and a 600 line mm dispersion grating. This assembly allowed to scan a spectral range of 200 nm, with a linear dispersion of 15.36 nm mm (0.384 nm diade). The contral of the instrument was achieved by using a single-board microcomputer based on the 8085 Intel microprocessor. Spectral intensity data were stored in the single board RAM and subsequently transferred to an IBM compatible microcomputer through a RS232C interface. The software for controI, data acquisition and data treatment was written in Microsoft QuickBasic 4.5. The dynamic range and signal-to-noise ratio of the spectrophotometer were improved by using a variable integration time and smoothing procedures. Spectra can be scanned in a time interval as low as 44 ms (constant integration) or 307 ms (variable integration), with base líne absorbances having standard deviations of 0.0021 and 0.0011, respectively. In addition to the usual applications, the instrument is suitable to be employed in flow analysis systems, kinetic determinations and simultaneous determinations. An automatic monosegmented flow analyzer was also constructed, employing the spectrophotometer as the detector. The analyzer has three basic components, controlled by an interface connected to an IBM compatible microcomputer through an 8255 parallel communication port: an automatic sampling valve, an automatic reagent addition module and detection system. In this analyzer, the air bubbles of the manosegment are used for sample localization allowing for reagent addition and syncronous detection without air bubble removal. The reagent addition module permits sequential reactions to be employed in monosegmented flow analysis, with a sensitivity that is independent of the injected sample volume for the instrument was written in Microsoft QuickBasic 4.5. The analyzer was employed in the determination of glucose, creatinine and urea in plasma or serum. A dilution procedure was developed that allows the sample dilution to be performed simultaneously with sample injection. Glass reactors were used and a 2.5% sample intercontamination was obtained by employing a sampling frequency of 90 h. The results were compared with those obtained by the UNICAMP Hospital and showed correlation coefficients of 0.997, 0982, 0.996 for the determination of glucose, creatinine and urea, respectively.
Arquivo (Texto Completo): vtls000099072.pdf ( tamanho: 3,83MB )

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