was predicted by quantum chemical calculations as capable of detecting toluene, with the experimental results revealing a limit of detection of 1.4 mg L -1 in the determination of toluene in water samples. The quantum chemical computational strategy was validated by assessing the impact of the polymer matrix sensing phases polyvinyl chloride (PVC), polydimethylsiloxane (PDMS), and polyisobutylene (PIB), as solvents, on the Gibbs energy of solvation of the organic contaminants toluene, benzene, chlorobenzene and ethylbenzene. Computational results for the set studied indicate that the limit of detection of contaminants for each polymeric matrix correlated well with the Gibbs energy of solvation. As such, the computational methodology was employed to assess the potential applicability of polyurethane matrices on the determination of toluene as a contaminant in water, with positive results. Analyzes were then carried out experimentally by mid-infrared spectroscopy. Finally, experiments revealed good regenerative capacity of polyurethane, further adding to the usefulness of the technique here advanced.Keywords: water contaminant; toluene; polyurethane; semiempirical methods; solvation energies.
INTRODUÇÃOOs sensores químicos podem ser definidos como dispositivos que respondem a estímulos físicos e químicos que provêm informações sobre a presença de compostos específicos em amostras.1 Tais sistemas que se baseiam em medidas ópticas, por exemplo, com detecção na região do infravermelho, são classificados como sensores ópticos.
2Estes possuem como componente principal um reagente imobilizado (fase sensora), através do qual ocorre a geração do sinal óptico proporcional à concentração do analito a ser determinado.2 Assim, fases sensoras podem ser usadas, por exemplo, para a determinação de contaminantes presentes em amostras de água.Dentre os contaminantes encontrados em água, é possível citar os compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos). Estes compostos orgânicos apresentam sérios problemas ao meio ambiente, uma vez que são tóxicos ao ser humano e à vida aquática.
3Em particular, o tolueno é um composto orgânico encontrado em combustíveis, tintas, colas e esmaltes.4 Desta forma, a contaminação de água por tolueno pode ser considerada um problema ambiental frequente.O desenvolvimento de métodos analíticos para a detecção de espécies orgânicas que contaminam a água é alvo de muito interesse de pesquisadores. Lima et al. 5 reportaram que, para o desenvolvimento de fases sensoras, buscam-se materiais de baixo custo, de fácil preparação e que possam interagir de maneira reversível com os contaminantes químicos investigados. Para isto, geralmente são usados materiais poliméricos, que podem ser avaliados quanto às propriedades físico-químicas, regiões espectrais que favoreçam ou não a detecção dos analitos, entre outras vantagens.
5Geralmente, a escolha de membranas poliméricas para a extração de contaminantes exige a realização de testes experimentais preliminares para descobrir do ponto de vista analítico qual...