Título: | Desenvolvimento de um sistema de análise em fluxo com componentes fabricados por impressão 3D : avaliação na determinação de cloreto de amônio em medicamentos |
Autor(es): | Escobar, João Giorgini |
Orientador(es): | Fonseca, Alexandre |
Assunto: | Impressão Tridimensional (3D) Prototipagem |
Data de apresentação: | 13-Fev-2023 |
Data de publicação: | 18-Jul-2023 |
Referência: | ESCOBAR, João Giorgini. Desenvolvimento de um sistema de análise em fluxo com componentes fabricados por impressão 3D: avaliação na determinação de cloreto de amônio em medicamentos. 2023. 40 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Resumo: | Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de análise por injeção em fluxo
(FIA), empregando-se a técnica de impressão 3D. O sistema proposto constituise de um injetor proporcional, uma célula de difusão gasosa por membrana
hidrofóbica e uma célula de detecção condutométrica. Três bombas
peristálticas de linha única foram utilizadas para o bombeamento das soluções
e um módulo sensor para sólidos totais dissolvidos foi utilizado como detector
condutométrico. O sistema foi controlado via smartphone por conexão
bluetooth com um microcontrolador Arduino-Uno®, permitindo a obtenção dos
registros de sinal de maneira remota. O aparato proposto foi avaliado com
relação à sua resistência química a soluções aquosas de ácidos e bases
diluídos, possíveis vazamentos e robustez geral. O desempenho analítico foi
aferido pela determinação de cloreto de amônio em pastilhas medicinais para
dor de garganta. Foi observado que as soluções aquosas em fluxo não podem
ficar em contato direto com PLA, o que ocasiona vazamentos. Isso foi
contornado utilizando as estruturas de PLA apenas como suporte para a
passagem das soluções através de tubos Tygon® ou pela utilização da
impressão 3D em resina epóxi, mais resistente a soluções aquosas.
Conseguiu-se obter sinais analíticos para as concentrações de amônio entre
0,05 e 0,30 mg L
-1 com uma boa correlação linear (R2 = 0,999) entre as
concentrações e os sinais. Uma amostra de pastilha analisada pelo método
proposto apresentou teor em concordância ao descrito no rótulo pelo teste-t.
Demonstrou-se o uso da impressão 3D para a fabricação rápida, eficiente e de
baixo custo dos componentes de um sistema FIA, contribuindo para a
implementação de sistemas FIA lab-made em laboratórios de análise de uso
geral. |
Abstract: | In this work a flow injection analysis system (FIA) was developed utilizing a 3D
printing. The proposed system is constituted of a proportional injector, a gas
diffusion cell by hydrophobic membrane and a conductometric detection cell.
Three single-line peristaltic pumps were utilized for solution pumping and a total
dissolved solids sensor module was utilized as a conductometric detector. The
system was controlled by a smartphone by Bluetooth connection with an
Arduino-Uno® microcontroller, allowing for remote signal reading. The proposed
device was evaluated in relation to its chemical resistance to aqueous solutions
of diluted acids and bases, possible leakages and general hardiness. Analytical
performance was gauged by ammonium chloride determination in
pharmaceutical cough. It was observed that flowing aqueous solutions cannot
be in direct contact with PLA, as it causes leakages. This was bypassed utilizing
the PLA structures as scaffolding for solution flow through Tygon® tubes or
through 3D printing in epoxy resin, which is more resistant to aqueous solutions.
Analytical signals were obtained for ammonium concentrations between 0,05
and 0,30 mg mL-1 with good linear correlation (R2 = 0,999) between
concentration and signal. A tablet sample analysed by the proposed method
presented ammonium content in accordance with the label through t-test. It was
demonstrated the use of 3D printing for fast, efficient and low-cost fabrication of
FIA systems’ components, contributing to the implementation of lab-made FIA
systems in general use analytical laboratories. |
Informações adicionais: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2023. |
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