Determinação de fosfato em refrigerantes utilizando um scanner de mesa e análise automatizada de dados: um exemplo didático para ensino de química

Abstract

PHOSPHATE COLORIMETRIC ANALYSIS USING A DESKTOP SCANNER AND AUTOMATED DIGITAL IMAGE ANALYSIS:A DIDATICAL EXAMPLE TO TEACH COLORIMETRIC ANALYSES. We propose here the quantification of the phosphorus content in cola drinks by molybdenum blue method. Molybdenum blue method was carried out in the wells of a microplate, where method miniaturization represents reduction in reagents required, improved safety, reduced waste stream, and increased sample throughput. The phosphate concentration was determinate using scanned images of the microplate. Extraction of RGB values was carried out using ImageJ, the pugling Readplate was used allowing extraction of RGB values of all wells simultaneously. A Microsoft Excel spreadsheet is afforded in Google Drive, it organize data taken from ImageJ to afford calibrations curves and phosphate concentration in cola drinks. Calibration curves were prepared at 500-2500 µg L -1 of P with good linearity (R > 0.95). Phosphate concentrations in cola drinks determinate using digital images method are statistically equivalent to concentrations determined using a spectroscopic method at a 95% confidence interval.Keywords: RGB; digital image; ImageJ; phosphate. INTRODUÇÃONas últimas décadas, vários métodos colorimétricos foram adaptados para microplacas, em especial, na área clínica e em análises ambientais. As vantagens de adaptar os métodos tradicionais são a redução no uso de reagentes e consequente menor geração de resíduos químicos. No entanto, o uso de técnicas de microescala empregando microplacas, em sala de aula, é provavelmente limitada pelo custo elevado (ordem de US$ 10.000) dos leitores de microplacas. 1 Normalmente, as imagens digitais utilizam o sistema Red, Green e Blue (RGB) para a definição de cores. Nesse sistema, cada tom de cor é definido por três canais: R (vermelho), G (verde) e B (azul), que variam como índices inteiros entre 0 e 255, onde o 0 corresponde à cor preta e o 255 corresponde ao R ou G ou B puros. Desta forma, no sistema RGB, um tom de cor corresponde a um ponto em um espaço tridimensional formado pelos eixos R, G e B, sendo possível a geração de 16 milhões de cores diferentes (256 3 ). 2A absorbância é definida de acordo com a Equação 1. A potência de um feixe (P), transmitida através de uma célula com a solução do analito, é comparada com a potência que atravessa uma célula idên-tica contendo somente o solvente ou o branco dos reagentes (P 0 ). De acordo com a lei Beer-Lambert, a absorbância (A) é proporcional a concentração do analito. (1)Kohl et al.3 desenvolveram uma prática de ensino que mostrou que o princípio da absorbância pode ser facilmente demonstrada utilizando soluções coloridas e análises de imagens digitais. A prática de ensino consistia em fotografar um conjunto de cubetas contendo corante amarelo em diferentes concentrações e uma cubeta contendo apenas água destilada. Os valores de G foram obtidos para as cubetas que continham o corante amarelo e G 0 foi obtido da cubeta que continha apenas água destilada. Posteriormente, estes valores foram u...

Equilibrium Constant Determination Using Digital Images

“…20 O modelo RGB é o modelo mais utilizado em imagens digitais, neste modelo as cores são compostas por combinações lineares das cores primárias, vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue), portanto, neste sistema toda cor pode ser definida como um vetor com três coordenadas (R, G, B) e os valores podem variar de 0 a 255, ou seja, são possíveis mais de 16,77 milhões (255 3 ) de combinações diferentes de cores. 20 Imagens digitais obtidas com scanners e smartphones são utilizadas em substituição a absorbância mensurada com um espectrofotômetro, 19 como, por exemplo, determinar a concentração de vitamina C em suplementos alimentares, 10 determinação da constante de equilíbrio, 13 determinação da concentração de proteínas, 15 atividade da amilase, 16 concentração de cobre na cachaça, 21 diagnostico de dengue, 22 classificação de águas minerais, 23 quantificação de manganês em pilhas, 24 quantificação de fosfato em refrigerante, 25 dureza e alcalinidade da água, 26 acidez de vinho tinto, 27 determinação da concentração de ferro em água e em alimentos, 28,29 quantificação de estreptomicina em medicamentos, 30 determinação da percentagem etanol em bebidas, 31 quantificação do corante (sunset yelloow) em alimentos, 32 quantificação de ácido salicílico 33 e adulteração do álcool combustível. 34…”

“…No início, o objetivo deste trabalho, era determinar a concentração de [Fe(H2O)6(SCN)] 2+ nas soluções utilizando imagens digitais obtidas com um smartphone. 11,29 No entanto, a influência da luz ambiente não proporcionou resultados estatisticamente equivalentes aos resultados obtidos utilizando um espectrofotômetro, 24,25 por esta razão, a comparação das constantes de equilíbrio, obtidas através da absorbância mensurada a 447 nm e com os valores normalizados de B (Eq. 10), através de testes estatísticos é importante.…”

“…Os valores de cada canal (RGB) de todos os poços da microplaca podem ser extraídos simultaneamente utilizando o plugin "ReadPlate" do ImageJ, disponível na Web Page https://imagej.nih.gov/ij/plugins/readplate/i ndex.html Tanto o ImageJ quanto o ReadPlate são freewares, isto significa que ambos são softwares de uso livre. Uma descrição detalhada de como extrair os valores de RGB poderá ser obtida em Colzani et al24…”

Chromium speciation in leather samples: an experiment using digital images, mobile phone and environmental concepts

“…Undergraduate students enjoy interactive and attractive classes, and the use of these tools can be an interesting approach for the experimental part of a laboratory exercise. In recent years, several research groups have used mobile phones and scanners in laboratory classes for determination of metals in several samples [4][5][6] .…”

Desenvolvimento de procedimentos analíticos rápidos para o controle de qualidade de biodiesel

“…Spot tests geralmente exploram reações colorimétricas e, para fins quantitativos, as medidas têm sido usualmente realizadas por reflectância [38]. Mais recentemente, têm sido propostos procedimentos utilizando imagens digitais obtidas por meio de scanners [45][46][47] , sendo a fração remanescente, quantificada por espectrofotometria (450 nm) na fase aquosa. No spot test, o I 2 remanescente foi determinado após a formação do complexo com o amido na superfície de um papel evitando, assim, a interferência da coloração das amostras de biodiesel.…”