Experimentos didáticos utilizando sistema de análise por injeção em fluxo

Recebido em 7/3/03; aceito em 13/8/03A FLOW ANALYSIS EXPERIMENT INVOLVING ENZYMATIC REACTIONS AND CHEMILUMINESCENCE. An experiment is proposed to introduce some fundamentals of flow analysis, chemiluminescence and kinetic monitoring of enzymatic reactions in undergraduate courses. Chemiluminescence detection is performed with a simple spectrophotometer equipped with a lab-made spiral flow cell constructed from a polyethylene tube. The hydrogen peroxide produced by the glucose oxidation in the presence of glucose oxidase is continuously monitored by the reaction with luminol in alkaline media in a flow injection system. The exercise allows also the discussion of important analytical features and the comparison with different optical methods of analysis.Keywords: chemiluminescence; flow analysis; enzymatic reactions. INTRODUÇÃOO desenvolvimento da Química e os trabalhos de interface com áreas correlatas têm gerado grandes desafios para o ensino desta ciên-cia. Um deles é a necessidade de incluir uma quantidade cada vez maior de conceitos, técnicas e informações importantes, sem que haja aumento do tempo dedicado às diferentes disciplinas. Uma alternativa para este problema é a proposição de experimentos que associem diferentes informações, permitindo explorar melhor o tempo disponível e, ao mesmo tempo, reduzir gastos. Essa estratégia também permite demonstrar que a compartimentalização da Química em diferentes áreas é artificial 1 , visto que a interpretação dos fenômenos com que o aluno se depara no dia-a-dia requer uma abordagem diferente, que utilize os conceitos químicos de maneira unificada e associada para seu entendimento. Os diferentes conceitos e técnicas introduzidos nas disciplinas de Química Analítica, por exemplo, são indispensáveis para a obtenção de informações relacionadas às outras disciplinas.Neste contexto, é proposto um experimento para alunos de graduação em Química e áreas correlatas, que permite introduzir conceitos relacionados à análise em fluxo, quimiluminescência, reações enzimáticas e cinética química. A reação de oxidação da glicose na presença de glicose oxidase (GOD) foi estudada através do monitoramento da quimiluminescência da oxidação do luminol pelo peróxido de hidrogênio produzido. Uma cela em espiral construída com tubo de polietileno e adaptada a um espectrofotômetro simples permite efetuar medidas por quimiluminescência com equipamentos usuais em laboratórios de ensino. QUIMILUMINESCÊNCIALuminescência é um termo empregado para descrever a emissão de radiação quando uma molécula ou átomo no estado excitado decai para o seu estado fundamental 2 . Os vários tipos de luminescência são caracterizados em função da fonte de energia empregada para se obter o estado excitado. Na quimiluminescência, a energia de excitação é proporcionada por uma reação química, sendo a emissão de radiação observada geralmente nas regiões do visível ou infravermelho próximo 3,4 . Esse processo pode ser simplificadamente representado pela Equação 1, onde A e B representam os reagentes, AB* o intermediár...

Section: Sistemas De Análises Em Fluxounclassified

Um experimento de análise em fluxo envolvendo reações enzimáticas e quimiluminescência

Leite¹,

Fatibello‐Filho²,

Rocha³

2004

“…2 A metodologia proposta consiste num sistema multi-impulsão 3 com câmara de gradiente 4 e deteção espectrofotométrica. A opção por este sistema de fluxo com micro bombas solenoide tem a vantagem destas últimas apresentarem um custo significativamente inferior ao das bombas peristálticas, terem um tamanho mais reduzido e de necessitarem de um menor volume de reagente, contribuindo para um sistema economico e ambientalmente mais desejável.…”

Section: Introductionunclassified

Determinação de parâmetros cinéticos em fluxo com câmara de gradiente e deteção espectrofotométrica: aplicação à reação entre o violeta de cristal e o ião hidróxido

Conceição

Diogo

2013

Recebido em 15/11/12; aceito em 1/2/13; publicado na web em 15/4/13 DETERMINATION OF KINETIC PARAMETERS WITH FLOW GRADIENT CHAMBER AND SPECTROPHOTOMETRIC DETECTION: APPLICATION TO THE REACTION BETWEEN CRYSTAL VIOLET AND THE HYDROXIDE ION. A didactic experiment is proposed aimed to extend the Flow Injection Analysis (FIA) based methodology to the area of physical chemistry/ chemical reactors for undergraduate labs. Our prime objective was to describe the use of a gradient chamber for determination of the rate constant for the reaction between crystal violet and the hydroxide ion. The study was complemented by determining the effect of temperature on the rate constant. The kinetic parameters, activation energy and reaction rate constant are determined based on an assumption of rate orders. The main didactic advantages of the proposed experimental set-up are the use of less reagents, contributing to a more environmental friendly experiment. The experiment illustrates also the reduction of associated errors and time by using automated analysis owing to decreased operator manipulation.Keywords: kinetics experiments; gradient chamber; crystal violet. INTRODUÇÃOA presente proposta descreve uma experiência didática, na área de análise em fluxo, envolvendo uma combinação da técnica de multi--impulsão com câmara de gradiente. O trabalho envolve componente laboratorial como optimização de valores pelo uso de folha de cál-culo, sendo considerada adequada para alunos finalistas do primeiro ciclo do ensino Universitário, nos cursos de Engenharia Química, Engenharia Biológica e Engenharia do Ambiente, que já tenham tido disciplinas introdutórias de Química Geral e Engenharia Química. O reduzido número de experimentos envolvendo análise em fluxo, motivou, no nosso Instituto, a introdução da experiência seguidamente descrita após o aproveitamento do equipamento existente e aquisição e/ou construção de pequenos componentes acessórios de baixo custo. O trabalho proposto tem a vantagem de envolver conceitos fundamentais de cinética química e de reatores químicos contínuos em estado estacionário e em estado não estacionário, a partir do uso de balanços mássicos e da utilização de equações diferenciais.Tanto do ponto de vista académico, quanto do ponto de vista industrial, a obtenção de uma determinada substância pode ser melhor controlada, e pode ser favorecida, se a sua cinética for conhecida. A sua determinação requer fundamentalmente o conhecimento do declíneo da concentração dos reagentes e/ou da concentração dos produtos. O principal objetivo deste artigo é a determinação dos parâmetros ciné-ticos (constante de velocidade, ordens parciais e ordem global) e da energia de ativação da reação entre o violeta de cristal e o ião hidróxido.A experiência laboratorial proposta faz uso de uma metodologia de fluxo, sendo considerada uma evolução das técnicas de Análise por Injecção em Fluxo, FIA, cujos principais conceitos se encontram bem descritos nos trabalhos de B. F. Reis 1 e de F. R. P. Rocha. 2 A metodologia proposta consiste num s...

“…[1][2][3][4] Para que tal binômio funcione é necessário que o docente interaja com seus alunos de modo a estimulá-los e fazê-los compreender que os conceitos apreendidos em sala de aula serão úteis para o seu campo profissional, especialmente se o corpo discente é oriundo de áreas correlatas da química.…”

unclassified

Avaliação de uma proposta contextualizada sobre o ensino de polarimetria nos cursos de farmácia e engenharia de alimentos, na Universidade Federal do Ceará

Rodrigues¹,

Oliveira²

2009

AvAliAção de umA propostA contextuAlizAdA sobre o ensino de polArimetriA nos cursos de fArmáciA e engenhAriA de Alimentos, nA universidAde federAl do ceArá deyvison henrique da silva rodrigues e Alcineia conceição oliveira* Departamento de Química Analítica e Físico-Química, Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici, 60455-900 Fortaleza -CE, BrasilRecebido em 15/3/08; aceito em 3/7/08; publicado na web em 15/12/08 EVALUATION OF A CONTEXTUALIZED APPLICATION ABOUT POLARIMETRY FOR PHARMACY AND FOOD ENGINEERING COURSES AT UNIVERSITY FEDERAL OF CEARA. This work deals with an evaluation of an experimental application about polarimetry for pharmacy and food engineering courses. Foods obtained from the undergraduate students were used for demonstrating multidisciplinary concepts and these concepts were associated to the teaching of polarimetry. According to the results, the benefits of the contextualization are beyond the class and the undergraduating students became interested in control of quality of foods. From these results, it can be concluded that the experimental emphasis given is valid and creates motivation and interest for learning physico-chemistry, in comparison with the traditional methodology applied to teach polarimetry.