Near-infrared spectroscopy (NIR) associated with chemometric methods has been widely used in the determination of various compounds, as it is a fast, nondestructive, and analytical method with minimal sample preparation and universal application. In addition, the trend of miniaturization has allowed the development of new portable equipment, increasing the possibilities of point-of-use analysis at low cost. In this context, the objective of this study was to develop a portable analytical methodology using a low-cost DLP NIRscan Nano spectrophotometer (Texas Instruments ®) connected to a smartphone for data storage. For this, an app called NanoMetrix was developed, created natively for Android from Android Studio IDE, according to a software design standard known as Model-View-ViewModel (MVVM). To demonstrate the applicability of the method, 36 samples of plant tissue were analyzed to determine total nitrogen content. The calibration models were compared to those obtained with the SOLO+MIA software (Eigenvector Research, Inc.), 8.6.1. The results presented root mean square error of calibration (RMSEC) 1.90 and 1.82 g kg −1 , root mean square error of prediction (RMSEP) 2.00 and 1.97 g kg −1 , and R 2 pred 0.973 and 0.975, for the NanoMetrix application and the SOLO+MIA software, respectively. Therefore, the results indicate that the NanoMetrix integrated with the portable spectrophotometer, besides the acquisition of spectra, allows the processing of data in the field and reducing the time for the analysis and obtaining the results. Also, the chemometric associated with the NIR spectroscopy is a viable alternative to replace, or complement, the methods used for nitrogen determination.
A ingestão de água com níveis elevados de flúor provoca uma patologia denominada fluorose dental, que resulta da mineralização defeituosa da matriz do esmalte, diretamente associada à quantidade de água ingerida de altas concentrações de fluoretos. Neste contexto, foi desenvolvido um sistema de desfluoretação por adsorção em carvão ativado de osso, seguido por precipitação por contato através da adição de sais de cálcio e fósforo. Este sistema foi construído em um tanque (filtro) de Poly Glass® com revestimento de polietileno transparente de alta densidade, preenchido com 25 kg de carvão ativado de osso de diâmetro de partícula igual a 20 x 50 mesh. Para o dimensionamento do sistema foi desenvolvido um software denominado Defluoridation, que permite a determinação das dimensões do sistema e as vazões de reagentes para o processo de precipitação por contato. O sistema foi aplicado no tratamento de água subterrânea com concentração de flúor entre 2,4 e 3,0 mg.L-1. No total, 30.000 L de água foram tratados, dos quais 13.000 L pela técnica de adsorção, e depois 7.000 L, que foram filtrados para atingir valores próximos da água bruta, e 10.000 L pela técnica de precipitação por contato. Os resultados obtidos demonstram a eficiência da aplicação do software Defluoridation, destacando que a técnica de precipitação por contato é uma forma econômica e simples para o fornecimento de água.
A ingestão frequente de água contendo concentração de flúor acima do limite estabelecido pela legislação brasileira causa uma doença chamada fluorose dentária. Atualmente, o monitoramento do nível de flúor na água para consumo humano é realizado utilizando métodos potenciométricos, cromatográficos ou colorimétricos, que são relativamente caros e utilizam equipamentos de difícil deslocamento para análises de campo. Portanto, surge a necessidade de desenvolver métodos alternativos, visando rapidez, praticidade, mobilidade e redução do custo das análises. O aplicativo para smartphone PhotoMetrix® é um software livre de análise de imagens digitais utilizando modelos matemáticos univariados e multivariados. A captura de imagens pode ser feita através do próprio smartphone ou com uma câmera USB externa. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o uso do PhotoMetrix® no monitoramento da concentração de flúor em águas de abastecimento. Dois métodos de referência foram utilizados para comparação dos resultados: o método espectrofotométrico e o eletrodo de íon seletivos. Os resultados indicaram concordância entre os métodos, mostrando um coeficiente de determinação (R2) de 0,995 e erro de predição RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) de aproximadamente 0,05 mg L-1. Então, o PhotoMetrix® é um método satisfatório para a determinação de flúor, podendo se tornar uma alternativa viável para o monitoramento da qualidade da água, especialmente para sistemas alternativos de abastecimento.
A ingestão de flúor em excesso via água potável destaca-se como problema de saúde pública. O flúor em concentrações adequadas (6-9 mg L-1) atua na prevenção da cárie dental, entretanto, em quantidades acima do estabelecido pela portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde (1,5 mg L-1), causa fluorose dental. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um protótipo para desfluoretação de águas subterrâneas, utilizando carvão ativado de osso como meio adsorvente. Após saturação, foram adicionados sais de cálcio e fósforo para auxiliar na desfluoretação. O sistema foi construído utilizando um tanque de adsorção preenchido com 235 kg de carvão ativado de osso, tendo uma concentração de fluoretos entre 2,1 e 3,7 mg L-1. O sistema foi operado com vazão entre 600 a 1.000 L h-1 tratando 410.535 litros de água, destacando que o nível de fluoretos na água foi ≤ 1,5 mg L-1. As vazões das soluções de cloreto de cálcio (4 g L-1) e dihidrogeno fosfato de potássio (4 g L-1) foram aproximadamente de 1,3 e 2,0 L h-1, respectivamente. Os resultados demonstraram que a técnica de precipitação por contato destaca-se como uma alternativa viável para o desenvolvimento de sistemas de desfluoretação de água para consumo humano.
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