D e t e r m i n a ç ã o d e a m ô n i a n o a r u t i l i z a n d o u m s e n s o r p i e z e l é t r i c o d e q u a r t z o
J . R . M . C a s t r o , D . L . B r a n c o , V . R . B a l b o , M . F . O l i v e i r a e J . F . A n d r a d e
D e p a r t a m e n t o d e Q u í m i c a F F C L R P / U S P – 1 4 0 4 0 - 9 0 1 – R i b e i r ã o
P r e t o / S P - B r a s i l
R e s u m o :
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
N e s t e e s t u d o , p r o c u r o u - s e d e s e n v o l v e r e a v a l i a r fi l m e s p a r a a c a p t a ç ã o e q u a n t i f i c a ç ã o d e v a p o r e s d e a m ô n i a n o a r , a t r a v é s d e u m s e n s o r p i e z e l é t r i c o d e q u a r t z o . M u i t a s s u b s t â n c i a s e s u a s m i s t u r a s , e m d i f e r e n t e s p r o p o r ç õ e s , f o r a m i n v e s t i g a d a s c o m o p o s s í v e i s f i l m e s c a p t o r e s . E m e t a p a s s e gu i n t e s , v e r i f i c a r a m - s e a l gu n s p a r â m e t r o s i m p o r t a n t e s c o m o o e f e i t o d a v a z ã o d o p o l u e n t e , d a t e mp e r a t u r a d e t r a b a l h o e d a ma s s a d a p e l í c u l a , o t i m i z a n d o -s e a s c o n d i ç õ e s e x p e r i m e n t a i s p a r a a m o n t a g e m d o m é t o d o . C o n c l u i u - s e q u e o f i l m e m a i s p r o m i s s o r , s o b a s c o n d i ç õ e s a j u s t a d a s , s e r i a u m a m i s t u r a 2 : 1 ( v / v ) d e s o l u ç ã o c o me r c i a l ( A ) d e á c i d o gl i c ó l i c o ( 7 0 % m / m ) e m á gu a , a d i c i o n a d a a t e t r a k i s ( h i d r o x i e t i l ) e t i l e n o d i a m i n a - T H E E D ( 3 : 4 v / v ) , c o m u m a s o l u ç ã o s a t u r a d a ( B ) d e á c i d o t â n i c o e m a c e t o n a . E s t u d o s d e r e p e t i b i l i d a d e , d o t e m p o d e c o n t a c t o ( p o l u e n t e - s e n s o r ) e d e a l g u n s p o s s í v e i s i n t e r fe r e n t e s c o mp l e t a r a m o s t r a b a l h o s . A s c u r v a s a n a l í t i c a s r e s u l t a n t e s m o s t r a r a m f a i x a s l i n e a r e s n a r e g i ã o d e t r a b a l h o ( 2 , 0 a 1 1 p p mv o u 1 , 4 a 7 , 7 m g/ m3 d e N H3) , p a r a q u a t r o d i f e r e n t e s t e m p o s d e
e x p o s i ç ã o ( 0 , 5 ; 1 ; 2 e 3 m i n ) , c o m c o e f i c i e n t e s d e c o r r e l a ç ã o ( r ) v a r i a n d o
WWW.SCIELO.BR/EQ
e n t r e 0 , 9 9 9 4 e 0 , 9 9 8 0 , e r e s p e c t i v a s s e n s i b i l i d a d e s d e 1 3 , 5 a 4 2 , 0 H z / p p mv.
P a l a v r a s - c h a v e : a m ô n i a , s e n s o r p i e z e l é t ri c o ( MC Q ) , á c i d o gl i c ó l i c o
-á c i d o t â n i c o - T H E E D f i l m e .
I n t r o d u ç ã o
A m ô n i a
A a m ô n i a é u m gá s i n c o l o r à t e m p e r a t u r a a m b i e n t e , p o s s u i u m o d o r m u i t o f o r t e e é c o n s i d e r a v e l m e n t e m a i s l e v e q u e o a r . P o s s u i p o n t o d e f u s ã o d e -7 -7 , -7 ° C , e p o n t o d e e b u l i ç ã o d e -3 3 , 4 ° C , s e n d o b a s t a n t e s o l ú v e l e m á gu a e p o d e n d o s e r r e m o v i d a s o b f e rv u r a [1] . N o e s t a d o l í q u i d o , c o m e rc i a l m e n t e
d i s p o n í v e l e m s o l u ç ã o a q u o s a d e 1 5 m o l L- 1 ( 2 8 % m / v ) , c o m a
d e n o m i n a ç ã o d e a m o n í a c o , a a m ô n i a é u m d o s s o l v e n t e s q u e m a i s t e m s i d o u s a d o p a r a o e s t u d o d e r e a ç õ e s q u í m i c a s . A l é m d i s s o , a a m ô n i a p o d e f o r m a r m i s t u r a s e x p l o s i v a s c o m o a r , à t e m p e r a t u r a e p r e s s ã o a m b i e n t e , q u a n d o p r e s e n t e e m c o n c e n t r a ç õ e s d e 1 6 - 2 7 % e m v o l u m e . O s p ro d u t o s d a c o m b u s t ã o s ã o , p r i n c i p a l m e n t e , n i t r o g ê n i o e á gu a , c o m t r a ç o s d e n i t r a t o d e a m ô n i o e d i ó x i d o d e n i t r o gê n i o [2] .
P r o d u z i d a i n d u s t ri a l m e n t e , g e r a l m e n t e , p e l o p r o c e s s o d e H a b e r -B o s c h , q u e c o m b i n a d i r e t a m e n t e N2 e H2, u s a n d o f e r r o c o m o c a t a l i s a d o r
m i s t u r a d o c o m a l g u n s ó x i d o s ( A l2O3, K2O , S i O2, C a O , M gO ) , a 4 5 0 ° C e
2 7 0 a t m d e p r e s s ã o [3] , a a m ô n i a é u t i l i z a d a e m g r a n d e q u a n t i d a d e s n o
a d e q u a d o p a r a s e r u s a d o e m gr a n d e s m á q u i n a s d e re f ri g e r a ç ã o i n d u s t r i a l , e v i t a n d o a s s i m o s u s u a i s c o m p o s t o s c l o r o f l u o r c a r b o n e t o s ( C FCs) [1 , 4] .
E m a m b i e n t e s f e c h a d o s , o gr a n d e p r o b l e m a d a a m ô n i a é o v a z a m e n t o n o s s i s t e m a s d e r e f r i ge r a ç ã o r e p r e s e n t a n d o , a s s i m , u m r i s c o à s a ú d e d a s p e s s o a s q u e t r a b a l h a m n e s t e s l o c a i s . U m a p e s s o a p o d e s e r e x p o s t a d i a r i a m e n t e a 3 0 p p mv d e a m ô n i a d u r a n t e 8 h o r a s d e t r a b a l h o , s e n d o o
l i mi t e o l f a t i v o m é d i o d o s e r h u m a n o e m t o r n o d e 5 5 p p mv. A p e n a s
a l g u m a s d e z e n a s d e p p m d e s t e gá s s ã o n e c e s s á r i a s p a r a p r o d u z i r u m o d o r e x t r e m a m e n t e d e s a gr a d á v e l . P o r é m , c o m a p e r d a d e s e n s i b i l i d a d e e s p e c í f i c a d o o l f a t o , a p ó s a l g u m t e m p o d e p e r m a n ê n c i a e m a m b i e n t e s c o n t a m i n a d o s p o r a m ô n i a , s ã o i m p r e s c i n d í v e i s a d i s p o n i b i l i z a ç ã o d e s i s t e m a s d e d e t e c ç ã o q u í m i c a f á c e i s d e o p e r a r, d e b a i x o c u s t o e r e s p o s t a r á p i d a , c a p a z e s n ã o a p e n a s d e d e t e c t a r , m a s , t a m b é m , q u a n t i f i c a r o s n í v e i s d e s t e g á s e m u m a a m p l a f a i x a d e c o n c e n t r a ç õ e s . O u t r o p r o b l e m a q u e o c o r r e e m a m b i e n t e s f e c h a d o s e s t á r e l a c i o n a d o c o m a c ri a ç ã o e x t e n s i v a d e a n i m a i s , q u e é u s u a l m e n t e f e i t a c o n f i n a n d o - o s e m u m d e t e r m i n a d o e s p a ç o . C o m o a s f e z e s e u r i n a s ã o f o n t e s d e a m ô n i a , i s s o p o d e r e s u l t a r e m c o n c e n t r a ç õ e s l o c a i s e l e v a d a s d o c o m p o s t o , o q u e v a i i n t e r f e r i r n a s a ú d e d o s a n i m a i s , p o d e n d o o c a s i o n a r p r e j u í z o a o s p r o d u t o r e s . N e s t e c a s o , m é t o d o s a n a l í t i c o s q u e f o r n e ç a m d a d o s s o b r e a c o n c e n t r a ç ã o m é d i a d i á r i a d e a m ô n i a a j u d a ri a m a c o n t ro l a r e s s e s p r o b l e m a s [1] .
A a m ô n i a p o d e s e r d e t e r m i n a d a u t i l i z a n d o - s e v á ri a s t é c n i c a s , t a i s c o m o p o n t e n c i o m e t r i a [5] , i n j e ç ã o e m f l u x o [6] , a m o s t r a g e m d i f u s i v a [7] ,
d e n t r e o u t r a s m a i s . C o n t u d o , a s m e t o d o l o gi a s e m p r e g a d a s e n v o l v e m e t a p a s c o m p l i c a d a s , a l é m d e e x i g i r e m a l gu n s p r é - t r a t a m e n t o s . N a l i t e r a t u r a , e n c o n t r a m - s e a l g u n s t r a b a l h o s m a i s r e c e n t e s s o b r e a d e t e r m i n a ç ã o d e a m ô n i a , a t r a v é s d e s e n s o r e s p i e z e l é t r i c o s [8 - 1 0] , o s
F u n d a m e n t o s d a t é c n i c a e p e q u e n o h i s t ó r i c o
O s e n s o r p i e z e l é t r i c o d e c ri s t a l d e q u a r t z o o u m i c r o b a l a n ç a d e c r i s t a l d e q u a r t z o (q u a r t z c r y s t a l m i c r o b a l a n c e – Q C M ) é u m d i s p o s i t i v o e s p e c i a l m e n t e i n t e r e s s a n t e e i n s t r u t i v o . E s t e s e n s o r e s t á b a s e a d o n a s c a r a c t e r í s t i c a s p i e z e l é t r i c a s d o q u a r t z o q u e , e s t a n d o c o n e c t a d o a u m c i r c u i t o e l é t r i c o a p r o p r i a d o , o s c i l a a u m a f r e q u ê n c i a c o n s t a n t e e c a r a c t e r í s t i c a d a s u a m a s s a e f o r m a . E s t a p r o p r i e d a d e , c o m p a r t i l h a d a t a m b é m p o r o u t r o s m a t e r i a i s c r i s t a l i n o s , é c h a m a d a d e e f e i t o p i e z e l é t r i c o,
s o b r e a q u a l s e f u n d a m e n t a a m i c r o b a l a n ç a d e c r i s t a l d e q u a rt z o . A f r e q u ê n c i a c o n s t a n t e , c a r a c t e r í s t i c a d o c ri s t a l ( d i a p a s ã o ) c o n s t i t u i a b a s e d o c o n t r o l e d e t e m p o d o s r e l ó gi o s e c r o n ô m e t r o s m o d e rn o s d e a l t a p r e c i s ã o , c o n t r o l e d e a p a r e l h o s d e G P S , f i l t r o s d a m a i o r i a d o s e q u i p a m e n t o s e l e t r ô n i c o s , c o n t a d o r e s e f r e q u e n c í m e t r o s , p r o p r i e d a d e s e s s a s q u e l e v a r a m a m u i t o s o u t ro s s i s t e m a s i n s t r u m e n t a i s a n a l í t i c o s m a i s e x a t o s e p r e c i s o s [1 1] .
Q u a n d o u m a p e q u e n a m a s s a d e m a t e ri a l é d e p o s i t a d a s o b r e a s u p e r fí c i e d e u m c r i s t a l d e q u a r t z o o s c i l a n t e , a s u a f r e q u ê n c i a d e v i b r a ç ã o d i m i n u i . E s s a v a r i a ç ã o d e f r e q u ê n c i a , F ( H z ), t e m u m a r e l a ç ã o l i n e a r c o m a m a s s a
i n c o r p o r a d a à f a c e d a l â m i n a c r i s t a l i n a q u e , d e a c o r d o c o m S a u e r b r e y [1 2] , p a r a c r i s t a i s c o m c o r t e A T , é d a d a p e l a e q u a ç ã o : F = - 2 , 3 × 1 06 F02( M / A ); s e n d o F ( H z ) a d i m i n u i ç ã o d a f r e q u ê n c i a o s c i l a n t e c a u s a d a p e l a p e l í c u l a m e t á l i c a ( e l e t r o d o ) o u f i l m e ( c o a t i n g ) d e p o s i t a d o , F0 ( M H z ) a f r e q u ê n c i a r e s s o n a n t e f u n d a m e n t a l d a l â m i n a d e c r i s t a l d e q u a r t z o ,
M ( g ) a m a s s a t o t a l d e p o s i t a d a e m a m b a s a s f a c e s d o c r i s t a l e A ( c m2) a
á r e a a t i v a d o e l e t r o d o d e u m a d e s u a s f a c e s [1 3] .
gá s d e a r r a s t e , c o n t e n d o o a n a l i t o d e i n t e r e s s e , s i m u l t a n e a m e n t e , s o b r e a m b o s o s l a d o s d o c r i s t a l d e q u a r t z o . S e n d o o p o l u e n t e c a p t a d o p o r s o r ç ã o , a t r a v é s d o f i l m e e s p e c í f i c o , c a u s a rá u m a d i m i n u i ç ã o d a fr e q u ê n c i a d e v i b r a ç ã o d o s e n s o r , c u j o v a l o r e s t á r e l a c i o n a d o à m a s s a o u à c o n c e n t r a ç ã o d e s s e a n a l i t o .
E s s e s s e n s o r e s t ê m s i d o u s a d o s p a r a d e t e c t a r u m a v a r i e d a d e d e s u b s t â n c i a s e m f a s e g a s o s a . A c h a m - s e d e s c r i t o s m é t o d o s p a r a a m ô n i a , a c e t o í n a , s u l f e t o d e h i d r o gê n i o , d i ó x i d o d e e n x o f r e , á c i d o c l o r í d r i c o , d i ó x i d o d e n i t r o g ê n i o , m o n o n i t r o t o l u e n o ( e x p l o s i v o ) , m e t i l a m i n a s , v a p o r e s d e m e r c ú r i o , h i d r o gê n i o , á c i d o c i a n í d r i c o , m o n ó x i d o d e c a r b o n o , d i ó x i d o d e c a r b o n o , f o r m a l d e í d o , f o s g ê n i o , o z ô n i o , t o l u e n o , x i l e n o e o u t r o s h i d r o c a r b o n e t o s a r o m á t i c o s , d i i s o c i a n a t o d e t o l u e n o , d i n i t r a t o d e p r o p i l e n o gl i c o l , g a s e s a n e s t é s i c o s ( h i d r o c a r b o n e t o s h a l o g e n a d o s ) , c o m p o s t o s o r ga n o f o s f o r a d o s e d e f e n s i v o s a gr í c o l a s [1 4] .
A s a p l i c a ç õ e s a n a l í t i c a s d o s c r i s t a i s p i e z e l é t r i c o s “ r e c o b e r t o s ” c o m e ç a r a m a p a r t i r d e 1 9 6 4 , q u a n d o K i n g [1 5 - 1 7] , t r a b a l h a n d o c o m
s u b s t â n c i a s u s a d a s c o m o f a s e s e s t a c i o n á ri a s e m c r o m a t o g r a f i a , r e c o b r i u o s e l e t r o d o s c o m t a i s s u b s t r a t o s d e t e c t a n d o e q u a n t i f i c a n d o o s a f l u e n t e s ga s o s o s . U t i l i z a n d o a e q u a ç ã o d e S a u e r b r e y, K i n g e s t i m o u e m 1 n g o l i mi t e t e ó ri c o d e d e t e c ç ã o , b a t i z a n d o o d i s p o s i t i v o d e “ d e t e c t o r p i e z e l é t r i c o d e s o r ç ã o ” . D e v i d o à s u a e l e v a d a s e n s i b i l i d a d e , b a i x o c u s t o , p e q u e n o t a m a n h o , s e l e t i v i d a d e e r o b u s t e z , t a l d e t e c t o r r e v e l o u -s e i d e a l p a r a m u i t o s p r o p ó s i t o s a n a l í t i c o s , mo s t r a n d o - s e e s p e c i a l m e n t e a p l i c á v e l e m b a i x a s t e m p e r a t u r a s , t o r n a n d o p o s s í v e l a a n á l i s e d e c o m p o s t o s n o r m a l m e n t e i n s t á v e i s a c i m a d a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e . R e c o b r i n d o o s c r i s t a i s c o m p e n e i r a s m o l e c u l a r e s , p o l í m e r o s h i g r o s c ó p i c o s , s í l i c a g e l e l í q u i d o s p o l a r e s , K i n g d e s e n v o l v e u e c o m e r c i a l i z o u o p ri m e i r o d e t e c t o r d e u m i d a d e c a p a z d e a c u s a r 0 , 1 p p mv d e v a p o r d e á gu a n o a r , t e n d o t a m b é m
t r a b a l h a d o c o m h i d r o c a r b o n e t o s (x i l e n o ) .
gr a n d e c o n t r i b u i ç ã o , p r i n c i p a l m e n t e , n o e s t u d o d e v á r i o s p o l u e n t e s ga s o s o s . A o l o n g o d o s a n o s , p e s q u i s a s i n t e n s a s f o r a m r e a l i z a d a s e c o n d u z i r a m a o d e s e n v o l v i m e n t o d e m u i t o s d e t e c t o r e s d e f a s e g a s o s a p a r a v a p o r e s o r g â n i c o s , p o l u e n t e s a m b i e n t a i s e d e t e c t o r e s c r o m a t o g r á f i c o s .
S e gu n d o O ’ S u l l i v a n & G u i l b a u l t [1 8] o p r i m e i r o i m u n o s s e n s o r d e
f a s e ga s o s a f o i d e s c r i t o p o r G u i l b a u l t & N g e h - N g w a i n b i ( 1 9 8 8 ) , s e n d o q u e t a m b é m , n e s s e m e s m o a n o , F a w c e t t e t a l . f o r a m o s p r i m e i r o s a d e s c r e v e r u m b i o s s e n s o r p a r a D N A. E s t a á r e a t e m c h a m a d o m u i t o a a t e n ç ã o d o s p e s q u i s a d o r e s , p o i s o u s o d e a n t i c o r p o s a t u a n d o c o m o r e v e s t i m e n t o d o s e l e t r o d o s o f e r e c e u m a e s p e c í f i c a b i o s s e l e t i v i d a d e a o m é t o d o .
P a r a a d e t e c ç ã o d e g á s d e a m ô n i a e x i s t e m e s t u d o s r e c e n t e s d e d i f e r e n t e s f i l m e s q u e a u m e n t a r i a m a s e n s i b i l i d a d e e e f i c i ê n c i a d o m é t o d o a n a l í t i c o , t a i s c o m o : f i l m e s d e p o l i v i n i l p i r r o l i d o n a ( P V P ) , q u e s e r v e m t a m b é m p a r a d e t e r m i n a r a m i n a s a l i f á t i c a s [1 0]; fi l m e s n a n o p o r o s o s d e
p o l i e l e t r ó l i t o s c o m u m a c a m a d a d e – Z r P d e p o s i t a d o s s o b r e a s f a c e s d o s e l e t r o d o s , p e l o m é t o d o “L a y e r b y L a y e r ”, s e n d o a f u n ç ã o d os p o l i e l e t r ó l i t o s e s t a b i l i z a r a e s t r u t u r a p o ro s a d o fi l m e , a l é m d e m a n t e r a s u a u m i d a d e r e l a t i v a , o q u e a u m e n t a r i a a s e n s i b i l i d a d e d o f i l m e p a r a a a m ô n i a e o u t r o s ga s e s h i d r o f í l i c o s [3 0] ; fi l m e s d e T a2O5[3 1] , f i l m e s d e
Z n O [3 2] e n t r e o u t r o s .
M a t e r i a i s e m é t o d o s
A p a r e l h a g e m e a r r a n j o e x p e r i m e n t a l
m m , c o m a p r o x i m a d a m e n t e 0 , 1 5 m m d e e s p e s s u r a , s e n d o q u e o e l e t r o d o m e t á l i c o t e m e s p e s s u r a e n t r e 3 . 0 0 0 e 1 0 . 0 0 0 e d i â m e t ro s v a r i a n d o d e 6 a 8 m m ( á r e a s u p e r f i c i a l a t i v a a c e r c a d e 0 , 4 0 c m2) .
O c r i s t a l , a p ó s s e r r e c o b e r t o c o m o f i l m e a d e q u a d o , f o i c o l o c a d o e m u m a c é l u l a d e v i d r o , f i c a n d o s u a s f a c e s e x p o s t a s a o f l u x o d e v a p o r e s , e l i ga d o a u m o s c i l a d o r t r a n s i s t o r i z a d o O T - 1 3 ( I C M , O k l a h o m a ) , q u e o m a n t e v e v i b r a n d o e m s u a f r e q u ê n c i a r e s s o n a n t e . O o s c i l a d o r é a l i m e n t a d o p o r u m a f o n t e r e gu l a d o r a d e v o l t a g e m ( H e a t h k i t , m o d e l o I P – 2 7 2 8 ) a j u s t a d a p a r a a p l i c a r 9 v o l t s d c , e a f r e q u ê n c i a d e s a í d a f o i m o n i t o r i z a d a p o r u m f r e q u e n c í m e t r o d i gi t a l ( G o l d s t a r FC 2 0 1 5 ) , c o m s e n s i b i l i d a d e d e ± 1 , 0 H z ( 8 d í gi t o s ) , e m i n t e rv a l o s d e t e m p o c r o n o m e t r a d o s . E s s e a r r a n j o e x p e ri m e n t a l s e gu i u u m d i a g r a m a d e b l o c o s ( Fi g. 1 ) j á u t i l i z a d o e m t r a b a l h o s a n t e r i o r e s s o b r e e s t u d o d e p o l u e n t e s g a s o s o s [1 4 ], s e n d o , a
m a i o r i a d a s e t a p a s , r e a l i z a d a s o b t e m p e r a t u r a a m b i e n t e ( 2 5 oC ) .
1 ) R e g i s t r a d o r ; 2 ) C o n v e r s o r d i g i t a l - a n a l ó g i c o ;
3 ) Fr e q u e n c í m e t r o ; 4 ) Os c i l a d o r e 5 ) F o n t e / v o l t a ge m .
P a r a s e a u m e n t a r a p r a t i c i d a d e d o s i s t e m a , c o n e c t o u - s e n a e n t r a d a d a c é l u l a u m a v á l v u l a p r i n c i p a l d e a ç o i n o x i d á v e l c o m d u a s p o s i ç õ e s e m 9 0 gr a u s ( V a r i a n ) , e q u a t r o o r i f í c i o s ( d u a s e n t r a d a s e d u a s s a í d a s ) , q u e p e r m i t e m a l t e r n a r o f l u x o d e e n t r a d a n a c é l u l a d e t e c t o r a e n t r e o g á s d e a r r a s t e p u r o ( N2 o u a r s e c o ) , e a a m o s t r a d o p o l u e n t e g a s o s o ( N H3)
d e v i d a m e n t e d i l u í d o . P a r a s e m o n i t o r a r a s v a z õ e s d o s ga s e s d e a r r a s t e e d a a m o s t r a a o l o n g o d a l i n h a , u s a m - s e f l u x ô m e t ro s c a l i b r a d o s ( M a t h e s o n e C o l e - P a r m e r ) p e l o m é t o d o d o s “ p i s t õ e s s e m a t r i t o ” , u t i l i z a n d o o s c h a m a d o s m e d i d o r e s d e b o l h a d e s a b ã o , c o n fo r m e a l i t e r a t u r a [3 3 , 3 4] . A s
t u b u l a ç õ e s f o r a m f e i t a s c o m m a n gu e i r a s d e T ygo n e p e q u e n a s c o n e x õ e s d e v i d r o o u p l á s t i c o ( N a l ge n e ) . A l gu m a s v á l v u l a s d e a gu l h a s ( i n o x o u l a t ã o ) , s e c u n d á r i a s , f o r a m n e c e s s á r i a s p a r a a j u s t a r o s f l u x o s d e t ra b a l h o n a m a i o r i a d a s c o n f i gu r a ç õ e s e x p e r i m e n t a i s .
i s s o t a m b é m n ã o i n v i a b i l i z a r i a o m é t o d o , d e s d e q u e a s r e s p o s t a s (q u e d a s d e s i n a i s ) c o n t i n u e m s e n d o p r o p o r c i o n a i s à s c o n c e n t r a ç õ e s d o a n a l i t o .
P r e p a r o e a p l i c a ç ã o d o s f i l m e s ( c o a t i n g s )
F o r a m u t i l i z a d o s s o l v e n t e s v o l á t e i s ( E t a n o l , A c e t o n a , C l o r o f ó r m i o – J . T . B a k e r ) p a r a d i s s o l v e r a s u b s t â n c i a , o u a m i s t u r a d e s u b s t â n c i a s , q u e c o n s t i t u e m o s d i f e r e n t e s f i l m e s a v a l i a d o s . O c r i s t a l d e q u a r t z o f o i c o b e r t o p o r c a d a p e l í c u l a p e l a t é c n i c a d o e s p a l h a m e n t o d a g o t a , n a q u a l a s o l u ç ã o é t r a n s f e r i d a p a r a o c e n t r o d o s e l e t r o d o s d e o u r o , a p a r t i r d e u m a go t a , q u e é e s p a l h a d a p e l a s s u a s s u p e r f í c i e s . D e p o i s o c r i s t a l é c o l o c a d o n u m a e s t u f a a 6 0 - 7 0 ° C p a r a q u e o s o l v e n t e s e e v a p o r e c o m p l e t a m e n t e , d e i x a n d o u m a p e l í c u l a u n i f o r m e d o s u b s t r a t o c a p t o r d i s t r i b u í d o s o b r e a mb a s a s s u p e r fí c i e s m e t á l i c a s . T o d o m a t e r i a l s o r v i d o ( a n a l i t o ) f i c a a p e n a s s o b r e a s á r e a s d o s e l e t r o d o s , s e n d o t a l a c ré s c i m o d e m a s s a m o n i t o r a d o p e l a d i m i n u i ç ã o d a f r e q u ê n c i a d e o s c i l a ç ã o d o c r i s t a l e c a l c u l a d o p e l a e q u a ç ã o d e S a u e r b r e y [ 1 2 ] .
G e r a ç ã o d e g a s e s e v a p o r e s p a d r o n i z a d o s
A s a m o s t r a s n e c e s s á r i a s , c o m c o n c e n t r a ç õ e s e x a t a s d o a n a l i t o , g e r a l m e n t e s ã o g e r a d a s d e f o r m a c o n t í n u a p e l a c o n s t a n t e i n s e rç ã o d o p o l u e n t e p r o d u z i d o a o f l u x o p r i n c i p a l d o gá s d e a r r a s t e . A ge r a ç ã o o c o r r e d e f o r m a c o n t r o l a d a , a t r a v é s d e u m t u b o d e p e r m e a ç ã o a r t e s a n a l [ 3 5 ] , c o m e r c i a l o u
m e d i d o e d a e x a t i d ã o d a s m e d i d a s d a q u a n t i d a d e d e c o n t a m i n a n t e q u e é d i s p e r s o c o n t i n u a me n t e n o d i l u e n t e .
A g e r a ç ã o d e ga s e s p a d r o n i z a d o s a t ra v é s d e u m t u b o d e p e r m e a ç ã o e s t á f u n d a m e n t a d a n o f e n ô m e n o a p r e s e n t a d o p o r a l gu m a s e s p é c i e s q u í mi c a s q u e , q u a n d o f e c h a d a s e m u m t u b o d e p l á s t i c o i n e r t e , e s c a p a m p o r d i s s o l u ç ã o e p e r m e a ç ã o , a t r a v é s d e me m b r a n a s p l á s t i c a s , c o m v e l o c i d a d e d e p e r m e a ç ã o o b e d e c e n d o à l e i d e Fi c k . C o m i s s o , a v e l o c i d a d e d e p e r m e a ç ã o p o d e s e r e x p r e s s a p o r e q u a ç õ e s q u e d e r i v a m d a s e g u i n t e : R =
D S ( P1- P2) A / L [ 3 6 ] ; s e n d o R a v e l o c i d a d e d e p e r m e a ç ã o , A a á r e a s u p e r fi c i a l d a m e m b r a n a , D o c o e f i c i e n t e d e d i fu s ã o , L a e s p e s s u r a d a m e m b r a n a , S a c o n s t a n t e d e s o l u b i l i d a d e , P1 e P2 a s p r e s s õ e s p a r c i a i s e m c a d a l a d a d a m e m b r a n a .
O ’ K e e f f e & O r t m a n [ 3 7 ] f o r a m o s p r i m e i r o s a r e l a t a r o u s o d e u m t u b o d e
p e r m e a ç ã o p a r a a p ro d u ç ã o d e m i s t u r a s ga s o s a s p a d r o n i z a d a s . A c o n c e n t r a ç ã o p a d r ã o d o a n a l i t o g e r a d o p o d e s e r c a l c u l a d a p e l a e q u a ç ã o :
Cp p m = R . 2 2 , 4 . 1 06T 7 6 0 m m H g / ( F M 2 7 3 P ) ; s e n d o : Cp p m a c o n c e n t r a ç ã o
d o v a p o r , R (n g m i n- 1) a r a z ã o d e p e r m e a ç ã o e s p e c í f i c a d o t u b o , F ( m L m i n- 1) a v a z ã o d o gá s d e a r r a s t e , M (g m o l- 1) a m a s s a m o l a r d o m a t e r i a l p e r m e a n t e , T ( K ) a t e m p e r a t u r a e P ( m m H g) a p r e s s ã o d o s i s t e m a . C o m e s t a e q u a ç ã o , c o n s e gu e - s e c a l c u l a r a s c o n c e n t r a ç õ e s p a d r õ e s g e r a d a s d o p o l u e n t e , p a r a d i f e r e n t e s v a z õ e s d o g á s d e a r r a s t e , a u m a d e t e r m i n a d a t e m p e r a t u r a [ 3 8 ]. P a r a g e r a r a m ô n i a , n o s e s t u d o s p r e l i m i n a r e s d e s t e
t r a b a l h o , u s o u - s e d i f u s ã o c a p i l a r e m d i s p o s i t i v o d e v i d r o c o n t e n d o h i d r ó x i d o d e a m ô n i o . U m a v e z d e f i n i d o o m e l h o r f i l m e , o r e s t a n t e d o t r a b a l h o f o i t o d o c o n d u z i d o c o m a m ô n i a g a s o s a g e r a d a p o r p e r m e a ç ã o d e a m ô n i a l í q u i d a (F i g . 1) .
R e s u l t a d o s e D i s c u s s ã o
N a t a b e l a 1 a c h a m - s e l i s t a d a s a s p r i n c i p a i s s u b s t â n c i a s , e a l gu m a s d e
s u a s c o mb i n a ç õ e s , q u e f o r a m t e s t a d a s i n i c i a l m e n t e c o m o p o s s í v e i s fi l m e s p a r a r e c o b r i r o c ri s t a l d e q u a r t z o . P a r a i s s o c a d a s o l u ç ã o f o i a p l i c a d a à s u p e r fí c i e d o e l e t r o d o , s e c a d a e m e s t u f a , c o l o c a d a n a c é l u l a , f i c a n d o e x p o s t a a o f l u x o d e g á s d e a r r a s t e p u r o , e d e p o i s c o m p o l u e n t e , s e m p r e s o b u m a m e s m a v a z ã o ( 8 0 m L/ m i n ) , t e m p e r a t u r a ( 2 5oC ) e c o n c e n t r a ç ã o d e a m ô n i a ( ~ 2 0 p p mv) . D e s s a f o r m a , v e r i f i c a r a m - s e a q u e l e s s u b s t r a t o s q u e
a p r e s e n t a v a m a l g u m a i n t e r a ç ã o c o m a a m ô n i a , o u s e j a , u m a q u e d a s i gn i f i c a t i v a d a fr e q u ê n c i a d o c r i s t a l , e m c u r t o t e m p o d e c o n t a c t o p o l u e n t e - c a p t o r .
T a b e l a 1 . P r i n c i p a i s s u b s t â n c i a s e s u a s m i s t u ra s t e s t a d a s c o m o f i l m e s
Substrato Captor (individual ou mistura) Proporção da mistura
(v/v)
Porfirina
N,N – dimetilestearamida
THEED* + porfirina + cloridrato de piridoxina 1:1:1
Carbowax 400 + cloridrato de piridoxina 3:5
Carbowax 400
Carbowax 400 + ácido dipicolínico 1:1
Carbowax + zeólita H-ZSM-5 1:1
Poliol 442 + Eritromicina 1:1
Tween 80 + eritromicina + cloridrato de piridoxina 1:1:1
Tween 80 + Nipic** 1:1
Tween 80 + Nipic + cloridrato de piridoxina 1:1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + ácido linolênico 1:1:1
THEED + cloridrato de piridoxina + Nipic 1:1:1
THEED + cloridrato de piridoxina + ácido linolênico Várias
Ácido linolênico + cloridrato de piridoxina Várias
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + EDTA 1:1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + Nipic 4:8:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + porfirina 1:1:1
Tween 80 + porfirina 2:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + ácido picolínico 1:1:1
Tween 80 + THEED + cloridrato de piridoxina Várias
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + poliol 442 Várias
THEED + cloridrato de piridoxina + poliol 442 1:1:1
Poliol 442 + ácido linolênico 20:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + glicerina 1:1:1
Triton X-100*** + tween 80 + cloridrato de piridoxina 1:1:1
THEED + cloridrato de piridoxina 1:1
Tween 80 + sacarose 1:1
Tween 80 + zeólita H-ZSM-5 1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + diglicina 1:1:1
Tween 80 + ácido kójico 1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + ácido kójico Várias
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + ácido kójico + ácido linolênico 5:5:5:1
Acetato de celulose + ácido linolênico Várias
THEED + ácido linolênico 1:2
Ácido linolênico + ácido kójico + acetato de celulose 1:1:1
Polibutadieno + Nipic 1:1
Acetato de celulose + Nipic + cloridrato de piridoxina + ácido kójico 1:1:1:1
Ácido linolênico + Nipic + ácido kójico + cloridrato de piridoxina 1:1:1:1
Ácido linolênico + cloridrato de piridoxina + ácido kójico 1:1:1
Ácido kójico
Cloridrato de piridoxina + ácido kójico 1:2
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + Nipic 1:2:3
Ácido glicólico
Ácido glicólico + ácido linolênico 1:1
Tween 80 + ácido glicólico 1:1
THEED + ácido glicólico Várias
THEED + ácido glicólico + ácido tânico Várias
Ácido glicólico (fundido sobre o cristal)
Tween 80 (puro) + ácido glicólico 1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + ácido glicólico 1:1:1
Glicina
Glicina + ácido glicólico 1:1
Glicerina
Ácido glicólico + ácido kójico Várias
Ácido oxálico Ácido glicirrhízico
Ácido glicirrhízico + cloridrato de piridoxina 1:1
THEED + ácido glicirrhízico 1:4
Ácido glicirrhízico + porfirina 1:1
Ácido glicirrhízico + ácido kójico 1:1
Ácido glicirrhízico + Nipic 1:1
UCON LB - 550X + ácido glicirrhízico 1:1
UCON LB - 550X + ácido glicirrhízico + ácido glicólico 1:1:1
2,4 – pentanodiol Poliol 471
Poliol 471 + ácido glicólico 1:1
Tween 80 + ácido glicirrhízico 1:2
Ácido glicirrhízico + ácido glicólico 5:1
Poliol 442 + ácido glicirrhízico 1:1
Didecylphtalate
Ácido ascórbico + ácido glicirrhízico 1:1
Ácido amino-n-butírico Ácido salicílico
THEED + ácido salicílico 1:1
-ciclodextrina
Tween 80 + glicerina + ácido glicólico + acetato de celulose 1:1:1:1
Tween 80 + glicerina + ácido glicólico 1:1:1
Acetato de celulose + ácido glicólico 1:1
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + Nipic + -ciclodextrina 1:4:4:4
Tween 80 + cloridrato de piridoxina + -ciclodextrina 1:4:4
Ácido glicirrhízico + Nipic 1:1
Etilenoglicol
Etilenoglicol + ácido glicólico 1:1
Azul de bromofenol
Tween 80 + ácido glicólico + uréia 1:1:1
Tergitol NPX
N,N-dimetilestearamida + ácido glicólico 1:2
Dietilenoglicol
Dietilenoglicol + ácido glicólico 1:1
Tetraetilenoglicol dimetil éter + ácido glicólico 1:1
THEED + tetraetilenoglicol dimetil éter + ácido glicólico 1:1:1
Alltech AT 220 ou (amina 220) Alltech HI-EFF-1BP
Ácido glicólico + Alltech HI-EFF-1BP 1:1
THEED + ácido glicólico + Alltech HI-EFF-1BP 1:1:1
THEED + Alltech HI-EFF-1BP 1:1
Ácido glicólico + ácido linolênico 1:1
Ácido glicólico + Alltech HI-EFF-1BP 1:1
THEED + Alltech AT 220 1:1
THEED + floroglucina 1:4
Ácido mandélico
THEED + ácido mandélico Várias
Tween 80 + ácido mandélico 1:1
*THEED = Tetrahidroxyethylethylenediamine.
D e t o d o s o s s u b s t r a t o s t e s t a d o s n a f a s e p r e l i m i n a r , a s c o m b i n a ç õ e s d e a c e t a t o d e c e l u l o s e c o m á c i d o l i n o l ê n i c o ( 1 : 1 ) e T H E E D c o m á c i d o gl i c ó l i c o ( 1 : 3 ) f o r a m a s q u e a p r e s e n t a r a m r e s u l t a d o s m a i s p r o m i s s o r e s . O p r i m e i r o f o r n e c e u u m a v a r i a ç ã o m é d i a d e f r e q u ê n c i a d e 7 0 0 H z , p a r a u m t e m p o d e e x p o s i ç ã o a o p o l u e n t e d e 1 m i n u t o . O T H E E D c o m á c i d o gl i c ó l i c o a p r e s e n t o u u m a d i m i n u i ç ã o d e f r e q u ê n c i a m é d i a d e 1 0 0 0 H z , p o r é m p a ra u m t e m p o d e e x p o s i ç ã o m a i o r ( 1 0 m i n u t o s ) . E m b o r a e s s a s m i s t u r a s f o r n e ç a m u m a q u e d a d e f r e q u ê n c i a i n t e r e s s a n t e , n e n h u m a d e l a s m o s t r o u i n t e r a ç ã o r e v e r s í v e l , o u s e j a , a a m ô n i a s e l i g a f i r m e m e n t e a o f i l m e , n ã o s o f r e n d o d e s s o r ç ã o q u a n d o o fl u x o d o gá s d e a r r a s t e p u r o é r e a b e rt o . É s e mp r e d e s e j á v e l q u e a s i n t e r a ç õ e s e n t r e p o l u e n t e - s u b s t r a t o s e j a m t o t a l m e n t e r e v e r s í v e i s , p e r m i t i n d o m e d i d a s c o n s e c u t i v a s . P o r é m , s e n d o a p r e p a r a ç ã o d e n o v o s c r i s t a i s ( a p l i c a ç ã o e s e c a ge m d o f i l m e ) e s u a s t r o c a s b e m r á p i d a s , c o mo t a m b é m gr a n d e a s e n s i b i l i d a d e ( s i n a l a n a l í t i c o ) , o f a t o d o p r o c e s s o s e r i r r e v e r s í v e l o u p a r c i a l m e n t e r e v e r s í v e l n ã o i n v a l i d a o u s o d e s t e s f i l m e s p a r a m o n t a ge m d e n o v o m é t o d o a n a l í t i c o . E m s o n d a ge n s p o s t e ri o re s , c o n s t a t o u - s e a i n d a q u e a m i s t u r a T H E E D - á c i d o g l i c ó l i c o t o r n a - s e m a i s e f i c i e n t e , q u a n d o e n v e l h e c i d a ( d o i s o u t r ê s d i a s ) e c o l o c a d a e m p r e s e n ç a d e á c i d o t â n i c o s a t u r a d o e m a c e t o n a .
E s t u d o d a m e l h o r p r o p o r ç ã o e n t r e o s c o n s t i t u i n t e s d a p e l í c u l a
O s r e s u l t a d o s d a t a b e l a 2 m o s t r a m a i m p o r t â n c i a d e s e d e t e r m i n a r a
p r o p o r ç ã o i d e a l e n t r e a s s u b s t â n c i a s q u e c o m p õ e o f i l m e , o b j e t i v a n d o -s e a m a i o r s e n s i b i l i d a d e . P a r a c a d a r a z ã o t e s t a d a , m a n t i v e r a m - s e c o n s t a n t e s o s d e m a i s p a r â m e t r o s : v a z ã o d e t r a b a l h o , t e m p o d e c o n t a c t o / e x p o s i ç ã o p e l í c u l a - p o l u e n t e , t e m p e r a t u r a e c o n c e n t r a ç ã o d e a m ô n i a , m e s m o q u e a i n d a n ã o o t i m i z a d o s .
T a b e l a 2 . E s t u d o d a m e l h o r p r o p o r ç ã o e n t r e o s c o n s t i t u i n t e s d o f i l m e
m a i s p r o m i s s o r
Solução de ácido
glicólico em THEED (3:4 v/v) / L
Solução saturada de ácido tânico em acetona / L
Variação de
frequência ∆∆∆F / Hz ∆
Após 3 min
contacto
50,00 5,00 395
50,00 12,50 430
50,00 20,00 400
50,00 25,00 533
50,00 45,00 476
50,00 50,00 451
--- 100 % 149
E s t u d o s o b r e o e f e i t o d a v a z ã o d e t r a b a l h o
U m a u m e n t o n a v a z ã o d e t r a b a l h o (F i g . 2) ge r a l m e n t e p r o v o c a u m
F i g u r a 2 . E f e i t o d a v a z ã o n a c é l u l a d e t r a b a l h o s o b r e o s i n a l d o s e n s o r :
T e m p o d e i n t e r a ç ã o p o l u e n t e / f i l m e = 3 , 0 m i n . , Ca m ô n i a = 6 , 0 p p mv, 2 5oC .
V a l o r e s m é d i o s d e t r ê s m e d i d a s .
E s t u d o d o e f e i t o d a m a s s a d a p e l í c u l a s o b r e o c r i s t a l
N a (F i g . 3) o b s e r v a - s e q u e o a u m e n t o d a e s p e s s u r a d o f i l m e c a p t o r ,
F i g u r a 3 . S e n s i b i l i d a d e v e r s u s m a s s a d o f i l m e c a p t o r : V a z ã o : 8 0 m L/ m i n ,
Ca m ô n i a = 6 , 0 p p mv, t e m p o d e c o n t a c t o = 3 , 0 m i n , T = 2 5oC .
V a l o r e s m é d i o s d e t r ê s m e d i d a s .
E s t u d o d o t e m p o d e s a t u r a ç ã o d o f i l m e c a p t o r
O gr á f i c o d a F i g . 4 e x i b e u m a r á p i d a v a r i a ç ã o d e f r e q u ê n c i a n o s p ri m e i r o s
F i g u r a 4 . E s t u d o d o t e m p o d e s a t u r a ç ã o d a p e l í c u l a c a p t o r a :
V a z ã o : 8 0 m L/ m i n , Ca m ô n i a = 6 , 0 p p mv, m a s s a d o fi l m e 1 3 3 g , T = 2 5oC .
O t e m p o d e e x p o s i ç ã o d o c r i s t a l a o p o l u e n t e é u m p a r â m e t r o q u e p o d e s e r p e r f e i t a m e n t e c o n t r o l a d o d u r a n t e a a n á l i s e . A u m e n t a n d o - s e e s s e t e m p o , p o d e - s e a u m e n t a r a s e n s i b i l i d a d e d o s e n s o r p i e z e l é t r i c o . D e s t a f o r m a , p o r e x e m p l o , s e a c o n c e n t r a ç ã o d e p o l u e n t e n o a r a t mo s f é r i c o e s t i v e r a b a i x o d o l i m i t e q u e p o d e s e r d e t e c t a d o , n u m p e r í o d o d e c o n t a c t o d e 1 mi n u t o , p o d e - s e , a u m e n t a r e s t e t e m p o d e e x p o s i ç ã o . A s s i m , u m a p e q u e n a m o d i f i c a ç ã o e m a p e n a s u m d o s p a r â m e t r o s é s u f i c i e n t e p a r a s e f a z e r o a j u s t e d a m e t o d o l o gi a à s n o v a s c o n d i ç õ e s e x p e r i m e n t a i s . U m m a i o r t e m p o d e i n t e r a ç ã o ge r a l m e n t e p r o d u z u m a m a i o r s e n s i b i l i d a d e , t o r n a n d o p o s s í v e l a d e t e c ç ã o d e q u a n t i d a d e s m e n o r e s d o p o l u e n t e . C o n t u d o , e x i s t e t a m b é m u m l i m i t e p r á t i c o d e b o m s e n s o , q u e , n e s t e c a s o , e s t a r i a e m t o r n o d e 1 0 m i n u t o s (F i g . 4) . A c i m a d e s t e v a l o r , a s d e t e r m i n a ç õ e s t o r n a m - s e
m a i s d e m o r a d a s e c o m u m g a n h o m í n i m o d e s e n s i b i l i d a d e , n ã o s e j u s t i f i c a n d o o e m p r e g o d e l o n g o s t e m p o s d e i n t e r a ç õ e s .
O e s t u d o d a r e v e r s i b i l i d a d e ( n ã o c o l o c a d o a q u i ) m o s t r o u q u e a p e l í c u l a c a p t o r a u t i l i z a d a é p a r c i a l m e n t e r e v e r s í v e l e , p o r t a n t o , n ã o p e r m i t e m m e d i d a s i m e d i a t a m e n t e s u c e s s i v a s c o m a m e s m a s e n s i b i l i d a d e . I s t o s i gn i f i c a q u e a a m ô n i a o c u p a f i r m e me n t e o s s í t i o s a t i v o s d o f i l m e d e t a l m a n e i r a q u e , a o s e p a s s a r o gá s d e a r r a s t e p u r o d u r a n t e c u rt o t e m p o p a r a r e g e n e r á - l o , u m a p a r t e d o p o l u e n t e a i n d a p e r m a n e c e a d e r i d a . A s s i m , q u a n d o s e p a s s a o p o l u e n t e n o v a m e n t e p e l o c ri s t a l , o s i n a l a n a l í t i c o d i m i n u i , p o i s o f i l m e j á n ã o t e m a m e s m a q u a n t i d a d e d e s í t i o s a t i v o s ( c a p a c i d a d e ) p a r a c a p t a r a m e s m a q u a n t i d a d e d o a n a l i t o . E x e m p l i f i c a n d o , p a r a o p r e s e n t e f i l m e e t e m p o s d e e x p o s i ç ã o p e l í c u l a - a n a l i t o p e q u e n o s (3 0 s , 1 m i n ) , o c r i s t a l t e m s e u s i n a l r e g e n e r a d o e m c e r c a d e 9 8 % . S e u t i l i z a d o n o v a m e n t e , s u a c a p a c i d a d e d e s i n a l o u r e c u p e r a ç ã o c a i p a r a 9 5 % d o s i n a l a n t e r i o r . A p ó s u m t e r c e i r o u s o c o n s e c u t i v o , o m e s m o c r i s t a l t e r i a o s e u s i n a l r e g e n e r a d o e m c e r c a d e 9 0 % e a s s i m s u c e s s i v a m e n t e , d e f o r m a q u e q u a n t o m a i s u t i l i z a d o f o r o s e n s o r m a i s d i f í c i l e m e n o r s e r á s u a % d e r e c u p e r a ç ã o . . . N e s s e m e s mo g r á f i c o d e r e ge n e r a ç ã o d e s i n a l , e m c a s o d e t e m p o s m a i o r e s d e c o n t a c t o ( 2 e 4 mi n ) , a q u e d a o b s e r v a d a n e s s a s p e r c e n t a g e n s s e r i a b e m m a i s a b r u p t a . . . O u s e j a , a p ó s p r i m e i r a s e x p o s i ç õ e s o f i l m e j á f i c a r i a p r a t i c a m e n t e s a t u r a d o e m s e u s s í t i o s a t i v o s .
M e s m o n ã o s e c o n s t a t a n d o a c o m p l e t a r e v e r s i b i l i d a d e a n a l í t i c a d o “ c o a t i n g” , i s t o n ã o i n v a l i d a o s e n s o r d e s e n v o l v i d o , p o i s a p r e p a r a ç ã o e t r o c a d e c r i s t a i s s ã o p r o c e d i m e n t o s b e m r á p i d o s , s i m p l e s e o f i l m e e m e s t u d o é b a s t a n t e s e n s í v e l à p r e s e n ç a d e a m ô n i a .
E s t u d o d o e f e i t o d a t e m p e r a t u r a d e t r a b a l h o[ 3 8 ]
q u a t r o d i f e r e n t e s t e m p o s d e l e i t u r a ( 3 0 s , 6 0 s , 1 2 0 s e 1 8 0 s ) . E s t e p r e s e n t e e s t u d o t a m b é m n ã o f o i m o s t r a d o n e s t e t e x t o .
O b s e r v o u - s e q u e e n t r e 2 0 ° C e 3 5 ° C a t e m p e r a t u r a n ã o e x e r c e u q u a l q u e r i n f l u ê n c i a s o b r e o d e s e m p e n h o d o s e n s o r p i e z e l é t r i c o , j á q u e o s i n a l d e f r e q u ê n c i a n ã o v a r i o u p a r a c a d a c o m b i n a ç ã o d e t e m p e ra t u r a e t e m p o d e e x p o s i ç ã o . P o r é m , a c i m a d e 3 5 ° C e s t a i n f l u ê n c i a p a s s a a s e r s i gn i fi c a t i v a , p r o v o c a n d o u m a d i m i n u i ç ã o d a r e s p o s t a d o s e n s o r , a q u a l p o d e e s t a r s e n d o c a u s a d a p o r u m d e s l o c a m e n t o d o e q u i l í b r i o s o r ç ã o / d e s s o r ç ã o , p o r v o l a t i l i z a ç ã o d e c o m p o n e n t e ( s ) d o f i l m e ( T H E E D , á c i d o gl i c ó l i c o e á c i d o t â n i c o ) , a l t e r a ç ã o n a e s t r u t u r a d a p e l í c u l a o u p o r f e n ô m e n o s c o m b i n a d o s .
C o n s t r u ç ã o d a s c u r v a s a n a l í t i c a s
N e s t a e t a p a , f o r a m c o n s t r u í d a s q u a t r o c u rv a s a n a l í t i c a s (F i g . 5)
F i g u r a 5 . C u r v a s d e c a l i b r a ç ã o p a r a a m ô n i a e m d i fe r e n t e s t e m p o s d e
c o n t a c t o : V a z ã o = 5 5 m L m i n- 1, Ca m ô n i a = 6 , 0 p p mv, m a s s a d o f i l m e 1 3 3
g , T = 2 5oC .
C o m p a r a n d o o s r e s u l t a d o s d e s t e t r a b a l h o c o m a l g u n s o u t r o s e n c o n t r a d o s r e c e n t e m e n t e n a l i t e r a t u r a , o b s e r v a -s e q u e e m t e r m o s d e s e n s i b i l i d a d e e l e é e q u i v a l e n t e a o d i s p o s i t i v o d e s e n v o l v i d o e m o u t r o t e x t o p r e l i m i n a r s o b r e a d e t e c ç ã o d e a m ô n i a , u s a n d o e s t e t i p o d e d e t e c t o r , t a m b é m r e a l i z a d o e m n o s s o s l a b o r a t ó r i o s . N a q u e l a o p o r t u n i d a d e , T e r u e l [ 8 ] u t i l i z o u - s e d e u m
t u b o d e p e r m e a ç ã o e a m ô n i a c e rt i f i c a d o , j á e n v e l h e c i d o , q u e h a v i a s i d o a d q u i r i d o n o m e r c a d o i n t e r n a c i o n a l . N a q u e l e t r a b a l h o , o m e l h o r f i l m e c a p t o r f o i u m a m i s t u r a d e T w e e n 8 0 c o m C l o r i d r a t o d e P i r i d o x i n a ( 1 : 1 ) , q u e m o s t r o u r e s u l t a d o s s e m e l h a n t e s a o s p r e s e n t e s . O s e n s o r d e s e n v o l v i d o p o r G o m e s e c o l a b o r a d o r e s [ 9 ] a p r e s e n t a u m a b a i x a s e n s i b i l i d a d e s e n d o ,
d e v e s e r f e i t a n u m a t e m p e r a t u r a b e m c o n h e c i d a , e a m o n i t o r i z a ç ã o d o p o l u e n t e d e v e s e r f e i t a s e mp r e n a m e s m a t e mp e r a t u r a , e x i g i n d o a s s i m , u m a s a l a c l i m a t i z a d a o u o u t r a f o r m a d e m a n t e r a t e m p e r a t u r a d e t r a b a l h o c o n s t a n t e . P o r o u t r o l a d o , o s e n s o r d e s e n v o l v i d o n e s t e t r a b a l h o , p r a t i c a m e n t e n ã o é a f e t a d o p o r p e q u e n a s v a ri a ç õ e s d e t e m p e r a t u r a ( e n t r e 2 0 ° C e 3 0 ° C ), n ã o e x i gi n d o n e n h u m c o n t r o l e r í g i d o d e s t e p a r â m e t r o .
M i r m o h s e n i & O l a d e g a r a g o z e [1 0] d e t e r m i n a r a m r e c e n t e m e n t e a m ô n i a
n a a t m o s f e r a c o m c r i s t a l d e q u a rt z o , c o n s e gu i n d o u m s i n a l d e f r e q u ê n c i a d e 4 0 0 H z p a r a u m a c o n c e n t r a ç ã o d e 8 m g L- 1 ( ~ 1 1 . 5 0 0 p p mv). C o m o p o d e
s e r v i s t o (F i g . 5) o s e n s o r d e s e n v o l v i d o n e s t e t r a b a l h o m o s t r a -s e m u i t o
m a i s s e n s í v e l , u m a v e z q u e , p a r a a m e s m a v a r i a ç ã o d e f r e q u ê n c i a ( 4 0 0 H z ) p o d e - s e d e t e r m i n a r , a p r o x i m a d a me n t e , 9 , 0 p p mv ( 6 , 2 m g m- 3) .
E s t u d o d e a l g u n s p o s s í v e i s i n t e r f e r e n t e s
O s e n s o r fo i e x p o s t o à p a s s a ge m d e g a s e s c o m u n s e n c o n t r a d o s n o a r a m b i e n t e e t a m b é m d i s p o n í v e i s e m n o s s o l a b o r a t ó ri o , t a i s c o m o : C O ( m o n ó x i d o d e c a r b o n o ) , C O2 ( d i ó x i d o d e c a r b o n o ) , N O2 ( d i ó x i d o d e
n i t r o g ê n i o ) , H2S ( s u l f e t o d e h i d r o gê n i o ) e a r a t m o s f é r i c o ( l a b o r a t ó r i o ) .
E s s e s ga s e s f o r a m i n d i v i d u a l m e n t e i n j e t a d o s n a l i n h a ( s o b r e o f l u x o d e a m ô n i a ) , u s a n d o e m s u a p r e p a r a ç ã o o m é t o d o d a d i l u i ç ã o e m s e r i n ga , c u j a a gu l h a é i n s e r i d a n o s i s t e m a a t r a v é s d e u m s e p t o a d a p t a d o p r ó x i m o à c é l u l a . A s e r i n ga u t i l i z a d a t i n h a c a p a c i d a d e d e 5 0 m L e o s g a s e s i n t e r f e r e n t e s f o r a m o b t i d a s a p a r t i r d e c i l i n d r o s p r e s s u r i z a d o s c o n t e n d o a s s u b s t â n c i a s p u r a s o u d i l u í d a s a 1 0 % ( v / v ) e m n i t r o g ê n i o . A t a b e l a 3
T a b e l a 3 . E s t u d o d e a l g u n s p o s s í v e i s i n t e r fe r e n t e s n a d e t e c ç ã o d e a m ô n i a
Possíveis Interferentes Concentração (ppmv) ∆∆∆∆F(Hz)
Tempo de Contacto
30 s 1,0 min 2,0 min 3,0 min
Ar atmosférico Sem diluição 0 0 0 0
CO 100 0 0 0 0
CO2 50 0 0 0 0
H2S 100 0 0 0 0
NO2 1 5 12 43 47
D o s ga s e s e s t u d a d o s , a p e n a s o N O2 a p r e s e n t o u c e r t a i n t e r f e r ê n c i a , m e s m o
p a r a c o n c e n t r a ç õ e s b a i x a s . D e s t a f o r m a , e s t a s u b s t â n c i a d e v e e s t a r a u s e n t e d o a r i n v e s t i ga d o o u d e v e - s e i n s e r i r n a l i n h a a l gu m e s t á g i o ( c o l u n a ) e s p e c í f i c o p a r a r e t e n ç ã o d o N O2, c o m o n o r m a l m e n t e s e p r o c e d e
p a r a e v i t a r i n t e rf e r ê n c i a s e s p e c í f i c a s .
E s t u d o d a r e p e t i b i l i d a d e d o s e n s o r p i e z e l é t r i c o
N e s t e e s t u d o f o r a m r e a l i z a d a s c a t o r z e m e d i d a s u t i l i z a n d o a s m e s m a s c o n d i ç õ e s o t i m i z a d a s , n u m m e s m o d i a , m e s m a c o n c e n t r a ç ã o d e a m ô n i a ( 6 , 0 p p mv) , m e s m o s i s t e m a , a p a r e l h o s e a n a l i s t a . O s r e s u l t a d o s
T a b e l a 4 . V a l o r e s m é d i o s e l i m i t e s d e c o n f i a n ç a
T e m p o ( s ) ∆∆∆∆F ª ( H z ) D e s v i o ( % ) I n t e r v a l o d e c o n f i a n ç a
5 0 % 9 0 %
3 0 2 8 0 ± 5 2 , 4 2 8 0 ± 1 2 8 0 ± 3
6 0 3 1 8 ± 6 1 , 9 3 1 8 ± 1 3 1 8 ± 3
1 2 0 4 4 4 ±1 0 2 , 3 4 4 4 ± 2 4 4 4 ± 5
1 8 0 5 4 0 ±1 3 2 , 4 5 4 0 ± 3 5 4 0 ± 6
ª Média de 14 medidas sucessivas.
C o n c l u s õ e s
O f i l m e ( c o a t i n g ) m a i s p r o m i s s o r e n c o n t r a d o f o i u m a m i s t u r a 2 : 1 ( v / v ) d e ( A ) s o l u ç ã o a q u o s a c o m e r c i a l d e á c i d o g l i c ó l i c o ( 7 0 % m / m ) e m T H E E D ( 3 : 4 v / v ) c o m u m a s o l u ç ã o s a t u r a d a ( B ) d e á c i d o t â n i c o e m a c e t o n a , s e n d o d e 1 3 3 µg a e s p e s s u r a i d e a l d o r e v e s t i m e n t o , c o r r e s p o n d e n t e a u m a
v a r i a ç ã o d e f r e q u ê n c i a d e a p r o x i m a d a m e n t e 6 7 k H z . A m e l h o r v a z ã o d e t r a b a l h o e s t á n a f a i x a d e 8 0 - 1 0 0 m L m i n- 1 e t e m p e r a t u r a s e n t r e 1 5 - 3 5 ° C n ã o a p r e s e n t a r a m e f e i t o s s i gn i f i c a t i v o s s o b r e a s e n s i b i l i d a d e d a s m e d i d a s . O s e n s o r a p r e s e n t o u s i n a l d e f r e q u ê n c i a l i n e a r n o i n t e r v a l o d e c o n c e n t r a ç ã o e s t u d a d o d e 2 -1 1 p p mv ( 1 , 4 a 7 , 7 m g m- 3) . As r e s p e c t i v a s
e q u a ç õ e s d e r e t a e s u a s s e n s i b i l i d a d e s ( H z / p p mv) s ã o : y = - 1 , 2 7 + 1 3 , 5 2 . x
; y = 3 , 3 5 + 2 0 , 0 0 . x ; y = - 1 , 4 3 + 3 1 , 7 6 . x e y = - 1 4 , 2 2 + 4 2 , 0 3 . x . D e n t r e o s p o s s í v e i s i n t e r f e r e n t e s e s t u d a d o s , a p e n a s o N O2 a f e t o u a s m e d i d a s ,
A g r a d e c i m e n t o s
O s a u t o r e s a g r a d e c e m a o C N P q e à F A P E S P p e l o s a u x í l i o s c o n c e d i d o s e , t a m b é m , a o P r o f . D r . A r n a l d o A . C a r d o s o ( IQ - U N E S P ) , p e l o e m p r é s t i m o d e u m t u b o d e p e r m e a ç ã o a r t e s a n a l .
R e f e r ê n c i a s B i b l i o g r á f i c a s
[ 1 ] – FE L I X , E . P . ; C A R D O S O , A . A . - A m ô n i a ( N H3) a t m o s f é r i c a :
f o n t e s , t r a n s f o r m a ç ã o , s o r v e d o u r o s e m é t o d o s d e a n á l i s e . Q u í m . N o v a
2 7 (1 ) ( 2 0 0 4 ) 1 2 3 .
[ 2 ] – WO R LD H E A LT H O R G A N IZ A T I O N ( WH O ) - A m m o n i a . I n : T h e
E n v i r o n m e n t a l H e a l t h C r i t e r i a S e r i e s, G e n e v a , WH O - I P C S , 1 9 8 6
/ E n v i ro n m e n t a l H e a l t h C r i t e ri a 5 4 / .
[ 3 ] – S H R I V E R , D. F. ; A T KI N S , P . W. - I n o r g a n i c C h e m i s t r y . 3r d . e d . ,
O x f o r d , O x f o r d Un i v e r s i t y P r e s s , 1 9 9 9 , 7 6 5 p .
[ 4 ] – C H A G A S , A . P . - A S í n t e s e d e a m ô n i a : a l g u n s a s p e c t o s h i s t ó r i c o s.
Q u í m . N o v a 3 0 ( 1 ) ( 2 0 0 7 ) 2 4 0 .
[ 5 ] – FR I T S C H E , U . ; G E R N E R T , M . - G a s - s e n s i t i v e e l e c t r o d e a p p l i e d t o
t h e c o n t i n o u s m e a s u r e m e n t o f a t m o s p h e r i c a m m o n i a, A n a l . C h i m . A c t a
2 2 4 ( 1 9 9 1 ) 1 7 9 .
[ 6 ] – LU O , Y . Y . ; A LO T H M A N , R . ; C HR I S T I A N , G . D . ; R U Z IC K A , J . -
F l o w s e q u e n t i a l i n j e c t i o n d e t e r m i n a t i o n o f g a s e o u s a m m o n i a w i t h a g l a s s d i f f u s i o n d e n u d e r, T a l a n t a 4 2 ( 1 9 9 5 ) 1 5 4 5 .
[ 7 ] – FR E N Z E L, W. ; G R I M M , E . ; G R U E T Z M AC H E R , G . - E v a l u a t i o n o f
a d i f f u s i v e s a m p l i n g m e t h o d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f a t m o s p h e r i c a m m o n i a, J . A n a l . C h e m . 3 5 1 ( 1 9 9 5 ) 1 9 .
[ 8 ] – T E R U E L, F. S . - E s t u d o s o b r e a d e t e r m i n a ç ã o d e a m ô n i a e t o l u e n o
d i i s o c i a n a t o u t i l i z a n d o m i c r o b a l a n ç a p i e z o e l é t r i c a, U n i v e r s i d a d e d e
[ 9 ] – G O M E S , M . T . S . R . ; N O G U E I R A , P . S . T . ; O L I V E I R A , J . A . B . P . -
Q u a n t i f i c a t i o n o f C O2, S O2, N H3 a n d H2S w i t h a s i n g l e c o a t e d p i e z o e l e c t r i c q u a r t z c r y s t a l, S e n s . A c t u a t o r s B 6 8 ( 2 0 0 0 ) 2 1 8 .
[ 1 0 ] – M I R M O H S E N I , A . ; O LA D E G A R A G O Z E , A . - C o n s t r u c t i o n o f a
s e n s o r f o r d e t e r m i n a t i o n o f a m m o n i a a n d a l i p h a t i c a m i n e s u s i n g p o l y v i n y l p y r r o l i d o n e c o a t e d q u a r t z c r y s t a l m i c r o b a l a n c e . S e n s .
A c t u a t o r s B 8 9 ( 2 0 0 3 ) 1 6 4 .
[ 1 1 ] – H O L LE R , F . J . ; S K O O G , D . A . ; C R O U C H , S . R . - P r i n c í p i o s d e
a n á l i s e i n s t r u m e n t a l, 6 ª . e d . ( t r a d . C é l i o P a s q u i n i e o u t r o s ) , P o r t o A l e g r e ,
B o o k m a n , 2 0 0 9 , p . 2 3 -4 .
[ 1 2 ] – S A U E R B R E Y , G . - V e r w e n d u n g v o n s c h w i n g q u a r z e n z u r w ä g u n g
d ü n n e r s c h i c h t e n u n d z u r m i k r o w ä g u n g, Z . P h ys . 1 5 5 ( 1 9 5 9 ) 2 0 6 .
[ 1 3 ] – T H O M P S O N , M . ; K I P L I N G , A . L. ; D U NC A N - H E W IT T , W. C . ; R A J A K O V I C , L. V . ; C A V I C - V LA S A K , B . A . - A n a l ys t 1 1 6 ( 1 9 9 1 ) 8 8 1 . [ 1 4 ] – A N D R A D E , J . F. ; F A T I B E L L O - F I LH O , O . ; O L IV E I R A N E T O , G . ; G U I LB A U LT , G . G. - A p l i c a ç õ e s a n a l í t i c a s d o s c r i s t a i s p i e z e l é t r i c o s,
Q u í m . No v a 1 4 ( 4 ) ( 1 9 9 1 ) 2 7 2 .
[ 1 5 ] – K I N G , W. H . , J r. - P i e z o e l e c t r i c s o r p t i o n d e t e c t o r . A n a l . C h e m .
3 6 (9 ) ( 1 9 6 4 ) 1 7 3 5 .
[ 1 6 ] – KI N G , W. H . , J r . - R e s . / De v e l o p . 2 0 ( 1 9 6 9 ) 2 8 .
[ 1 7 ] – K I N G , W. H . , J r . - A p p l i c a t i o n s o f t h e q u a r t z c r y s t a l r e s o n a t o r .
I n : V a c u u m M i c r o b a l a n c e T e c h n i q u e s ( C z a n d e r n a , A . W . , e d . ), N e w
Y o r k , P l e n u m P r e s s , p . 1 8 3 - 9 9 , 1 9 7 1 , v . 8 .
[ 1 8 ] – O ’ S U L L I V A N , C . K . ; G U I LB A U LT , G . G . - C o m m e r c i a l q u a r t z
c r y s t a l m i c r o b a l a n c e s – t h e o r y a n d a p p l i c a t i o n s . B i o s e n s . B i o e l e c t ro n .
1 4 ( 1 9 9 9 ) 6 6 3 .
[ 1 9 ] – K A R M A R KA R , K . H ; G U I L B A U LT , G . G . - A n a l . C h i m . A c t a 7 5 ( 1 9 7 5 ) 1 1 1 .
[ 2 2 ] – A N DR A D E , J . F. ; S U LE I M A N , A . A. ; G U I L B A U LT , G . G . - A n a l . C h i m . A c t a 2 1 7 ( 1 9 8 9 ) 1 8 7 .
[ 2 3 ] – G U I LB A U L T , G . G . ; LO P E Z - R O M A N , A . - E n v i ro n . Le t t . 2 ( 1 9 7 1 ) 3 5 .
[ 2 4 ] – LO P E Z - R O M A N , A . ; G U I LB A U LT , G . G . - A n a l . Le t t . 1 5 ( 1 9 7 2 ) 2 2 5 .
[ 2 5 ] – FA T I B E L L O - F I L H O , O . ; A N D R A D E , J . F . ; S U LE I M A N , A . A . ; G U I LB A U LT , G . G . - A n a l . C h e m . 6 1 ( 1 9 8 9 ) 7 4 6 .
[ 2 6 ] – G U I LB A U L T , G . G . - An a l . C h e m . 5 5 ( 1 9 8 3 ) 1 6 8 2 .
[ 2 7 ] – A N DR A D E , J . F . ; FA T I B E L L O - F I L H O , O . ; S U LE I M A N , A . A . ; G U I LB A U LT , G . G . - A n a l . L e t t . 2 2 ( 1 9 8 9 ) 2 6 0 1 .
[ 2 8 ] – G U I LB A U L T , G . G . - An a l . C h i m . A c t a 3 9 ( 1 9 6 7 ) 2 6 0 .
[ 2 9 ] – G U IL B A U L T , G . G . ; T O M I T A , Y . ; K O LE S A R , E . S . - A C o a t e d
P i e z o e l e c t r i c C r y s t a l t o D e t e c t C h e m i c a l W a r f a r e A g e n t s i n A i r c r a f t,
U S A i r F o r c e R e p o r t , S A M - T R - 8 0 - 2 1 , J u l y 1 9 8 0 .
[ 3 0 ] – D I N G, B . , Y A M A Z A KI , M . , S HI R A T OR I , S . - E l e c t r o s p u n f i b r o u s
p o l y a c r y l i c a c i d m e m b r a n e - b a s e d g a s s e n s o r s . S e n s . A c t u a t o r s B . 1 0 6
( 2 0 0 5 ) 4 7 7 .
[ 3 1 ] – G E O R G I E V A , V . , S P A S S O V , L. , D O N K O V , N . , P E T K O V , P . , A T A NA S S O V , M . , - D e t e c t i o n o f N H3 b y Q u a r t z C r y s t a l M i c r o b a l a n c e
C o a t e d w i t h T a2O5. P l a s m a P r o c e s s P o l ym . 3 ( 2 0 0 6 ) 2 0 9 .
[ 3 2 ] – WA N G , X . , Z H A N G , J . , Z H U , Z . , - A m m o n i a s e n s i n g
c h a r a c t e r i s t i c s o f Z n O n a n o w i r e s s t u d i e d b y q u a r t z c r y s t a l m i c r o b a l a n c e . A p p l . S u r f . S c i . 2 5 2 (2 0 0 6 ) 2 4 0 4 .
[ 3 3 ] – N E LS O N , G . O . - C o n t r o l l e d t e s t a t m o s p h e r e s : p r i n c i p l e s a n d
t e c h n i q u e s, A n n A r b o r , A n n H a r b o r S c i e n c e P u b l i s h e r , 1 9 7 1 , 2 4 7 p .
[ 3 4 ] – WI G H T , G . D . - F u n d a m e n t a l s o f A i r S a m p l i n g, B o c a R a t o n , N e w
Y o r k , Le w i s P u b l i s h e r s , 1 9 9 4 , 2 5 4 p .
[ 3 5 ] – T E C K E N T R U P , A . , K LO C K O W, D . - P r e p a r a t i o n o f r e f i l l a b l e
[ 3 6 ] – C R O S B Y , D . G. - E n v i r o n m e n t a l t o x i c o l o g y a n d c h e m i s t r y . N e w
Y o r k : O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s , 1 9 9 8 , 3 3 6 p .
[ 3 7 ] – O ’ KE E F FE , A . E . ; O R T M A N, G . C . - P r i m a r y s t a n d a r d s f o r t r a c e
g a s a n a l y s i s . An a l . C h e m. 3 8 ( 1 9 6 6 ) 7 6 0 .
[ 3 8 ] – C A S T R O , J . R . M . - E s t u d o s o b r e a d e t e r m i n a ç ã o d e b e n z e n o e
a m ô n i a n o a r , u t i l i z a n d o s e n s o r p i e z e l é t r i c o d e q u a r t z o, U n i v e r s i d a d e
d e S ã o P a u l o . D e p a r t a m e n t o d e Q u í m i c a d a F F C LR P . R i b e i r ã o P r e t o / S P , 2 0 0 5 / D i s s e r t a ç ã o d e M e s t r a d o / .
T i t l e : D e t e r m i n a t i o n o f a m m o n i a i n a i r u s i n g a c o a t e d q u a r t z c r y s t a l s e n s o r
A b s t r a c t :
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A m m o n i a w a s d e t e c t e d a n d d e t e r m i n e d b y a p i e z o e l e c t r i c q u a r t z c r ys t a l s e n s o r c o a t e d w i t h a 2 : 1 ( v / v ) m i x t u r e o f ( A ) c o m m e r c i a l a q u e o u s s o l u t i o n o f gl y c o l i c a c i d ( 7 0 % w / w ) c o m b i n e d w i t h t e t r a k i s ( h yd r o x ye t h yl ) e t h yl e n e d i a m i n e - T H E E D ( 3 : 4 v / v ) a n d a s a t u r a t e d s o l u t i o n o f ( B ) t a n n i c a c i d i n a c e t o n e . A l a r ge q u a n t i t y o f p r o m i s i n g s u b s t a n c e s a n d t h e i r m i x t u r e s , u n d e r d i f f e r e n t p ro p o r t i o n s , w e r e i n i t i a l l y s t u d i e d a s p o s s i b l e f i l m s . T h e e f f e c t s o f f l o w r a t e , c e l l t e m p e r a t u r e , a n d t h e a m o u n t o f c o a t i n g w e r e i n v e s t i ga t e d , t o e s t a b l i s h t h e b e s t e x p e ri m e n t a l c o n d i t i o n s . S t u d i e s o n r e p e a t a b i l i t y, s a m p l i n g t i m e s a n d s o m e p o s s i b l e i n t e r f e r i n g ga s e s w e r e p e r f o r m e d . T h e a n a l y t i c a l c u r v e s a r e l i n e a r o v e r t h e c o n c e n t r a t i o n r a n ge ( 2 . 0 - 1 1 p p mv o r 1 . 4 - 7 . 7 m g m3 -) f o r
f o u r d i f f e r e n t s a m p l i n g t i m e s (0 . 5 ; 1 ; 2 a n d 3 m i n ) , w i t h go o d l i n e a r i t y c o r r e l a t i o n ( r ) v a r yi n g b e t w e e n 0 . 9 9 9 4 a n d 0 . 9 9 8 0 a n d r e s p e c t i v e s e n s i t i v i t i e s r a n gi n g f r o m 1 3 . 5 t o 4 2 . 0 H z / p p mv.
K e y w o r d s : a m m o n i a , p i e z o e l e c t r i c s e n s o r ( QC M ) , gl yc o l i c t a n n i c a c i d s
