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Título: Avaliação da discriminação de madeiras similares através de espectros no infravermelho próximo obtidos pela extração de compostos voláteis por aquecimento
Autor(es): Santos, Caio de Sousa
Orientador(es): Braga, Jez Willian Batista
Assunto: Madeira
Infravermelho
Madeira - análise
Data de apresentação: 6-Mai-2022
Data de publicação: 15-Jun-2022
Referência: SANTOS, Caio de Sousa. Avaliação da discriminação de madeiras similares através de espectros no infravermelho próximo obtidos pela extração de compostos voláteis por aquecimento. 2022. 55 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Resumo: Em vários países a exploração de diversas espécies produtoras de madeira tem se tornado fonte de preocupação devido ao ritmo que a atividade tem tomado e da exploração ilegal, levando espécies importantes e de alto valor comercial a situações críticas. Em prol de controlar e evitar a extinção destes importantes recursos naturais, postos de fiscalização são espalhados em rodovias para verificar se as espécies exploradas transportadas são de corte legal e se têm procedência de regiões de exploração ou corte autorizado. Atualmente a identificação é feita por meio da análise da anatomia da madeira, porém, este é um método que requer a presença de pessoal treinado o que nem sempre é possível. Desse modo, se faz necessário o desenvolvimento de um método objetivo que seja capaz de lidar com as necessidades da fiscalização, nesse cenário a combinação da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) e quimiometria se apresenta como uma alternativa interessante. Estudos anteriores foram feitos com o intuito de avaliar a capacidade da NIRS para discriminação de espécies semelhantes de madeira, produzindo resultados bem promissores em situações de umidade controlada. Contudo, em situações de campo e umidade variável o método enfrenta problemas de robustez. Para tentar contornar essa dificuldade, o presente trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade da discriminação de três espécies visualmente semelhantes por meio da extração de compostos voláteis da madeira através de aquecimento e análise por espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e médio (FTIR). Para realização do estudo amostras de três espécies semelhantes serão avaliadas para discriminação, sendo elas(Erisma uncinatum Warm.) cedrinho, (Cedrela odorataL.) cedro e (Swietenia macrophyllaKing.) mogno. Para obtenção dos extratos as amostras foram aquecidas em chapa por cinco minutos e meio a temperatura de 350ºC, seguido da aquisição de espectros de infravermelho médio e próximo. Modelos de PCA foram gerados a partir dos espectros coletados dos filmes de teflon contendo os extrativos. Contudo, infelizmente os resultados revelaram uma influência muito grande da variação da temperatura da chapa de aquecimento nos diferentes dias de análise. Esse parâmetro causou uma variação significativa nos resultados tanto de NIR como FTIR. Após a finalização das análises concluiu-se que o FTIR forneceu melhores resultados para o estudo, sendo obtida uma separação razoável entre as espécies. Contudo, devido à variação observada nas medidas, apenas é possível indicar a existência de características capazes de realizar a distinção, mas que são necessárias mais amostras e condições mais reproditíveis de aquecimento para uma conclusão sobre a viabilidade do método.
Abstract: In many countries the exploitation of various wood-producing species has become a source of worry due to the rhythm that this activity has acquired and due to illegal exploitation, taking species of importance and high commercial value to a critical situation. To avoid the extinction of these important natural resources control posts are spread to verify if the species that are being transported are not protected by law and if they aren’t coming from protected regions. At the moment the identification is made by the analysis of wood anatomy, but this is a method that requires trained personnel, and their presence is not always possible. Thus, it becomes necessary to develop another method that is capable of dealing with the oversight demands; in this scenario the combination of near-infrared spectroscopy (NIRS) with chemometry presents an interesting alternative. Previous studies were conducted with the goal of evaluating NIRS capability of discriminating similar wood species; they showed promising results in controlled humidity situations. However, in the field and with variable humidity the method faces robustness problems. To circumvent this difficulty, the present work had the objective of verifying the viability of discrimination between three visually similar species by means of the extraction of volatile compounds from the wood through heating and analysis with near and mid infrared spectroscopy. In the study samples of three similar species will be evaluated for discrimination, the samples being (Erisma uncinatum Warm.) cedrinho,(Cedrela odorata L.)cedar, and (Swietenia macrophylla King.) mahogany. To obtain the extracts a heating plate will be used for five and a half minutes at 350°C. PCA models will be generated with the spectra collected from the extractives retained on a Teflon bulkhead. Unfortunately, results revealed that the heating plate had temperature oscillations and this impacted the data heavily. Both NIRS and FTIR results were affected. After analyzing the data it was concluded that FTIR produced better results in the study, reasonable discrimination was obtained by use of this method. However, given the variation observed in data, it was only possible to indicate the existence of sample traits capable of making stronger distinction, but that more samples are needed and more reproducible heating conditions are required to conclude method viability.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2022.
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