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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2012.tde-26102012-084400
Document
Author
Full name
Felisberto Gonçalves Santos Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2012
Supervisor
Committee
Reis, Boaventura Freire dos (President)
Fatibello Filho, Orlando
Cavalheiro, Eder Tadeu Gomes
Title in Portuguese
Desenvolvimento de uma nova versão do injetor comutador automático: determinação fotométrica de etanol em bebidas destiladas
Keywords in Portuguese
análise por injeção em fluxo
etanol
injetor comutador automático
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, apresentamos uma nova versão do injetor comutador, baseada na geometria retangular, mantendo a configuração de três peças, sendo a central móvel e as laterais fixas. Nesta condição, os parafusos de ajuste não funcionam como guia, tal como ocorre nos injetores da primeira geração. Este design facilita o deslocamento da parte móvel, contribuindo para a redução do atrito, o que permite o emprego de um pequeno motor de corrente contínua (12 V; 0,4 A), o qual foi usado para fazer o deslocamento da barra central da posição de amostragem para a de injeção e vice-versa. O funcionamento do injetor foi controlado pelo computador, usando apenas 2 bits de controle. A interface de controle projetada para esse fim, inclui a condição de reversão da direção de rotação do motor e lógica anti-duplicidade, então se os dois bits forem ativados ao mesmo tempo, a rotação do motor é mantida no sentido horário. Para testar a viabilidade deste injetor, o mesmo foi empregado para desenvolver um procedimento para determinação de etanol em bebidas destiladas. O procedimento fotométrico foi baseado na reação de etanol com dicromato de potássio. A detecção fotométrica foi realizada empregando um fotômetro de LED com máximo de emissão em 590 nm. O módulo de análise constituído pelo injetor e um conjunto de válvulas solenoide foi projetado para implementar o processo de reamostragem, adição intermitente de reagentes e transporte da zona de amostra com fluxo de ar. Após a definição das variáveis de controle, o sistema apresentou bom desempenho analítico, aliando vantagens tais como, boa velocidade, simplicidade de operação, versatilidade, proporcionando também um menor consumo de amostra e reagentes. Com relação às características analíticas, o sistema proposto apresentou faixa de resposta linear (r = 0,9972) para concentração etanol entre 10 - 50 % (v/v), limite de detecção de 2,0 % (v/v) etanol, desvio padrão relativo de 2,0 % (n =10) para uma amostra de etanol com concentração 40 % (v/v), um consumo de dicromato de 0,012 g por determinação e uma frequência analítica de 34 determinações por hora.
Title in English
Development of a new version of the automatic injector commutator: photometric determination of ethanol in spirits
Keywords in English
automatic injector commutator
ethanol
flow injection analysis
Abstract in English
We present a new version of the commutator injector, based on the rectangular geometry, maintaining the three parts configuration with the central mobile and fixed side. In this condition, the adjusting screws do not functi as a guide, as occurs in the injector of first generation. This design facilitates the displacement of the movable part and contributes in reducing the friction, thus allowing the use of a small direct current motor (12 V, 0.4 A), which was used to perform the displacement of the central bar from the sampling position to the injection and vice-versa. The injector operation was controlled by a computer, which was done using only two control bits. The control interface designed for this purpose includes the condition for reversing the direction of the motor rotation and anti-duplication logic, so that both bits were activated at the same time, the motor rotation was maintained at clockwise direction. To test the feasibility of the injector, it was used to develop a procedure for determination of ethanol in spirit beverage. The procedure was based on the photometric reaction of ethanol with potassium dichromate. The photometric detection was performed using a LED based photometer with maximum of emission at 590 nm. The analytical module comprising the injector and a set of solenoid valves, was designed to implement the zone sampling process and Intermittent addition of reagents and sample zone displacement using an air stream. After definition of control variables, the system shown good analytical performance, combining advantages such as speed, simplicity of operation, versatility and also providing lower consumption of sample and reagents. With respect to analytical characteristics, the proposed system presented linear response range (r = 0.9972) between ethanol concentration to 10 - 50% (v/v), a detection limit of 2.0% (v/v) ethanol, relative standard deviation of 2.0% (n = 10) for a sample with an ethanol concentration of 40% (w/v), a dichromate consumption of 0.012 g by determination and a sampling rate of 34 determination per hour.
 
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Publishing Date
2013-03-21
 
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