Química analítica e ambiental: Desenvolvimento de métodos analíticos para determinação de metais e ametais em amostras ambientais e uso de quimiometria

Abstract

A poluição atmosférica é um dos principais desafios ambientais da atualidade, em razão de seus impactos diretos sobre a saúde humana e os ecossistemas. O material particulado em suspensão (PTS) merece destaque por atuar como veículo para elementos potencialmente tóxicos, como metais pesados, que podem atingir concentrações significativas tanto em ambientes externos quanto internos. Frente a esse cenário, o monitoramento da qualidade do ar demanda métodos de amostragem acessíveis e eficazes, capazes de subsidiar análises químicas detalhadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento de baixo custo para a coleta ativa de material particulado atmosférico, visando à posterior análise elementar. O sistema foi construído a partir de bombas de vácuo de baixa potência, sensores eletrônicos, módulo de exibição LCD e componentes impressos em 3D, integrados por meio de uma placa ESP32 programada em C++. Também foi implementado um sensor de fluxo YF-S401, calibrado especificamente para medições em ar, permitindo o controle do volume amostrado em tempo real. Os resultados demonstraram que o protótipo é funcional e capaz de coletar massas quantificáveis em microbalança. Ensaios comparativos com filtros de fibra de vidro, acetato de celulose e nylon evidenciaram diferenças na retenção de partículas, relacionadas à estrutura dos poros e ao comportamento do fluxo de ar. Enquanto os filtros de acetato de celulose e de fibra de vidro se mostraram adequados para análises posteriores, o nylon apresentou elevada perda de carga, resultando em superaquecimento dos motores. A caracterização por MEV/SEM e ICP-MS confirmou a eficiência do sistema e permitiu identificar tanto contaminantes intrínsecos aos filtros quanto analitos de origem ambiental e laboratorial. Conclui-se que o equipamento desenvolvido constitui uma alternativa prática e de baixo custo para a coleta de partículas suspensas no ar, apresentando potencial para aplicação em estudos ambientais e em rotinas de monitoramento. A possibilidade de integração com técnicas analíticas de alta sensibilidade, como o ICP-MS, reforça sua utilidade no fornecimento de dados confiáveis para a avaliação da qualidade do ar.