An automatic photometric titration procedure was developed to determine the acidity of fuel ethanol. The procedure was implemented by using a binary search algorithm and a multicommuted flow analysis approach. Solution-handling setup included a homemade syringe pump and a set of solenoid valves, which were assembled to treat the solution-handling as a time function controlled by a microcomputer. Photometer detection was performed using a compact homemade light emitting diode (LED)-based photometer. Aiming to evaluate the accuracy, samples were analyzed by employing the methodologies recommended by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) and the American Society for Testing and Materials (ASTM). Accuracy was assessed by applying the Student’s t-test for paired samples at the 95% confidence level (n = 4), which shown that there is no significant difference between results. Other useful features included relative standard deviation of < 1% and waste generation volume ten times lower than those produced by ABNT and ASTM methods.

This work presents an automated analytical procedure for the photometric determination of reducing sugars in wines. The procedure is based on the reaction of reducing sugars with potassium hexacyanoferrate(III) in an alkaline medium, and was implemented employing a multicommuted flow analysis (MCFA) approach. Sample heating to promote the reaction was accomplished using a flow-batch device, which was heated to 50 °C without the use of a fluid for heat exchange. The ability of the MCFA approach to handle small solution volumes was exploited in order to develop an analytical procedure that meets green analytical chemistry guidelines. After optimizing the operational variables, the analytical procedure afforded a linear response ranging from 0.75 to 6.00% (m/v) fructose (R(2) = 0.999), a limit of detection of 0.14% fructose (n = 11), a 3.5% relative standard deviation, reagent consumption and waste generation of 112 mg and 2.2 mL per determination, respectively, and an analytical throughput of 75 determinations per hour.

This paper presents an analytical procedure for the determination of folic acid employing commutation flow analysis process and detection by chemiluminescence. The procedure is based on the reaction of hexacyanoferrate(III) with folic acid, followed of luminol oxidizing reaction in alkaline medium, resulting in emission of radiation at 425 nm. After optimization the experimental variables, the proposed procedure afforded the following useful features. A linear response ranging from 0.1 to 1.00 mg mL-1 folic acid (R2= 0.993), a detection limit (3σ criterion) 0.046 mg mL-1, a sampling rate of 156 determination per hour, a relative standard deviation less than 0.5% (n = 6) for a 0.6 mg mL->1 folic acid standard solution and a waste generation of 0.86 mL per determination.

AbstractA device comprising a lab-made chamber with mechanical stirring and computer-controlled solenoid valves is proposed for the mechanization of liquid-liquid extractions. The performance was demonstrated by the extraction of ethanol from biodiesel as a model of the extraction of analytes from organic immiscible samples to an aqueous medium. The volumes of the sample and extractant were precisely defined by the flow-rates and switching times of the valves, while the mechanic stirring increased interaction between the phases. Stirring was stopped for phase separation, and a precise time-control also allowed a successful phase separation (i.e., the absence of the organic phase in the aqueous extract). In the model system, a linear response between the analytical response and the number of extractions was observed, indicating the potential for analyte preconcentration in the extract. The efficiency and reproducibility of the extractions were demonstrated by recoveries of ethanol spiked to biodiesel samples within 96% and 100% with coefficients of variation lower than 3.0%.

Neste trabalho, uma nova versão de um injetor automático, mantendo a geometria retangular, é apresentada. Um pequeno motor de corrente contínua foi utilizado para realizar o deslocamento da parte central. A eficácia do injetor foi comprovada através do desenvolvimento de um procedimento para a determinação fotométrica de etanol em bebidas destiladas baseado na reação com dicromato em meio ácido sulfúrico e detecção fotométrica usando um LED como fonte de emissão em 590 nm. O sistema mostrou bom desempenho analítico, simplicidade de operação e versatilidade, incluindo também as seguintes características: resposta linear (r = 0,9972) para a faixa de concentração de 10 a 50% (v/v) de etanol, limite de detecção de 2,0% (v/v) de etanol, desvio padrão relativo de 2,0% (n = 10) para uma amostra com concentração de etanol de 40% (v/v), consumos de 5,8 mg de K2Cr2O7 e 198 µL de H2SO4, e geração de 0,73 mL de efluentes por determinação.

In this work, a new version of an automatic injector is proposed, keeping the rectangular geometry. In this version, a small DC motor was employed to perform the displacement of the central part. The effectiveness of the injector was confirmed through the development of a procedure for the photometric determination of ethanol in distilled spirits based on the reaction with dichromate in a sulfuric acid medium and photometric detection using an LED based photometer. The system demonstrated the best analytical performance, versatility and simplicity of operation, also including the following features: linear response (r = 0.9972) for the concentration range of 10 to 50% (v/v) ethanol, 2.0% for the limit of detection (v/v) of ethanol, a relative standard deviation of 2.0% (n = 10) for a sample with an ethanol concentration of 40% (v/v), K2Cr2O7 and H2SO4 consumptions of 5.8 mg and 198 µL, respectively, and effluent generation of 0.73 mL per determination.

No presente trabalho é descrito um procedimento automático para determinação fotométrica de N-ureídeos em tecidos de soja. O processo fotométrico baseou-se na reação dos N-ureídeo com hipoclorito, seguido da reação com fenol em meio alcalino, formando o composto azul de indofenol, monitorado a 660 nm. O sistema de fluxo múltiplo com base no processo multicomutado foi adaptado para permitir a sua integração com um fotômetro baseado em LED, de modo a formar uma unidade compacta. Após definição das condições apropriadas operacionais relacionadas com a configuração do instrumento e procedimento analítico, a eficácia global foi confirmada pela determinação dos N-ureídeos em tecidos de soja. A precisão avaliada através da aplicação do teste-t pareado entre os resultados obtidos utilizando um método de referência mostrou que não existe diferença significativa para um nível de confiança de 95%. Outras características úteis também foram obtidas, tais como resposta linear variando de N-ureídeos 30 a 260 µmol L-1 (r = 0,9995), limite de detecção de N-ureídeos 1,0 µmol L-1, um desvio padrão relativo de 3% (n = 15), consumo de 0,55 e 6,8 mg de hipoclorito e de fenol per determinação, respectivamente, com produção de resíduos de 3,3 mL per determinação, e amostragem ao longo de 36 determinações per hora.

In the current work, an automated procedure for photometric determination of N-ureide in soybean tissues is described. The photometric procedure was based on the reaction of N-ureide with hypochlorite, followed by its reaction with phenol in an alkaline medium, forming the indophenol blue compound, monitored at 660 nm. The flow system manifold based on the multicommuted process was tailored to allow its integration with a LED-based photometer in order to form a compact unit. After setting the appropriated operational conditions related with instrument setup and analytical procedure, the overall effectiveness was ascertained by the determination of N-ureide in soybean tissues. Accuracy assessed by applying the paired t-test between results obtained using a reference method showed that there is no significant difference at 95% confidence level. Other useful features were also achieved, such as a linear response ranging from 30 up to 260 µmol L-1 N-ureide (r = 0.9995); a detection limit of 1.0 µmol L-1 N-ureide, a relative standard deviation of 3% (n = 15), consumption of 0.55 and 6.8 mg hypochlorite and phenol per determination, respectively; waste generation of 3.3 mL per determination and sampling throughout 36 determinations per hour.

Neste trabalho é proposto um fotômetro baseado em LED (diodo emissor de luz) para fotometria em fase sólida. O fotômetro foi desenvolvido para permitir o acoplamento da fonte de radiação (LED) e do fotodetector direto na cela de fluxo, tendo um caminho óptico de 4 mm. A cela de fluxo foi preenchida com material sólido (C18), o qual foi utilizado para imobilizar o reagente cromogênico 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN). A exatidão foi avaliada empregando dados obtidos através da técnica ICP OES (espectrometria de emissão por plasma indutivamente acoplado). Aplicando-se o teste-t pareado não foi observada diferença significativa em nível de confiança de 95%. Outros parâmetros importantes encontrados foram faixa de resposta linear de 0,05 a 0,85 mg L-1 Zn, limite de detecção de 9 µg L-1 Zn (n = 3), desvio padrão de 1,4 % (n = 10), frequência de amostragem de 36 determinações por h, e uma geração de efluente e consumo de reagente de 1,7 mL e 0,03 µg por determinação, respectivamente.

In this work, a LED (light emitting diode) based photometer for solid phase photometry is described. The photometer was designed to permit direct coupling of a light source (LED) and a photodiode to a flow cell with an optical pathlength of 4 mm. The flow cell was filled with adsorbing solid phase material (C18), which was used to immobilize the chromogenic reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN). Aiming to allow accuracy assessment, samples were also analyzed employing ICP OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry) methodology. Applying the paired t-test at the 95% confidence level, no significant difference was observed. Other useful features were also achieved: linear response ranging from 0.05 to 0.85 mg L-1 Zn, limit of detection of 9 µg L-1 Zn (3σ criterion), standard deviation of 1.4% (n = 10), sampling throughput of 36 determinations per h, and a waste generation and reagent consumption of 1.7 mL and of 0.03 µg per determination, respectively.

Neste trabalho foi proposto um método de análise em fluxo por multicomutação para a determinação de amoxicilina em formulações farmacêuticas. O método proposto é baseado na reação de diazotização da o-nitroanilina com amoxicilina em meio alcalino, produzindo um composto amarelo que foi monitorado em 435 nm. As características do método foram: faixa linear de 25 até 400 mg L-1 de amoxicilina, limite de detecção de 5,1 mg L-1, frequência analítica de 50 determinações por hora e desvio padrão relativo inferior a 3,9% (n = 10) para uma amostra típica de 100 mg L-1 amoxicilina. Para verificar a exatidão do método, as amostras foram analisadas empregando um método independente e aplicando-se o teste-t pareado não houve diferença significativa no nível de confiança de 95%.

A multicommuted flow analysis method for the spectrophotometric determination of amoxicillin in pharmaceutical formulations is reported. The proposed method is based on the reaction of diazotised o-nitroaniline with amoxicillin in an alkaline medium, producing a yellow compound that was monitored at 435 nm. The main features of the method were: a linear relationship with amoxicillin concentration ranging from 25 to 400 mg L-1; a detection limit of 5.1 mg L-1; an analytical throughput of 50 determinations per hour; and a relative standard deviation lower than 3.9% for a typical amoxicillin sample with concentration of 100 mg L-1 (n = 10). To verify the accuracy of the method, samples were also analyzed employing an independent method, and applying the paired t-test to the results no significant difference at the 95% confidence level was observed.

Neste trabalho, é descrito um fotômetro de baixo custo baseado em um par de LEDs idênticos, empregando um, como fonte de luz e o outro como fotodetector. O equipamento, incluindo o fotômetro e o módulo de análises, foi projetado para implementar um procedimento de titulação automático empregando o processo de multicomutação por injeção em fluxo (MCFIA). O sistema proposto dispunha de meios para realizar a titulação fotométrica sem a necessidade de empregar curva analítica. A utilidade foi comprovada analisando amostras de vinagre e sucos de limão, laranja, abacaxi, maracujá e cajú. A exatidão foi verificada comparando os resultados com outros, obtidos empregando procedimento manual, e não foi observada diferença significativa no nível de confiança de 95%. Amostras com diferentes concentrações de ácido, tais como suco de limão (1.084,73 mmol L-1) e suco de abacaxi (14,42 mmol L-1) foram tituladas usando a mesma solução titulante, e sem modificação do sistema de titulação.

In this work, a reliable and inexpensive photometer based on twin LEDs assembled as a radiation source and as a photodetector is described. The setup including the photometer and flow system module was designed to implement an automated titration procedure employing the multicommuted flow injection analysis (MCFIA) process. The proposed system was able to carry out photometric titration without using analytical curve to achieve the sample concentration. Its usefulness was proven by analyzing vinegar and lemon, orange, pineapple, maracock, and acajou juices. Accuracy was accessed comparing results with those obtained employing a manual procedure and no significant difference was observed at 95% confidence level. Samples presenting different acid concentrations such as lemon juice (1084.73 mmol L-1) and pineapple juice (14.42 mmol L-1) could be titrated using the same titration solution without any modification of the titrating setup.

Um procedimento para determinação de selênio em águas, completamente mecanizado, foi desenvolvido empregando um fotômetro baseado em LED e mini-bombas solenóide como dispositivos de propulsão. O método proposto é baseado na reação de selênio com iodeto de potássio em meio ácido para liberar iodo, o qual oxida a variamina azul formando um composto violeta que absorve em 530 nm. O sistema foi mecanizado empregando o processo de multicomutação em fluxo e uma estratégia de parada de fluxo na etapa final para desenvolvimento da reação. A curva analítica foi linear entre as concentrações de 0,010 a 0,500 mg L-1, segundo a equação ΔA = 0,501 (± 0,004) C (R = 0,999). O limite de detecção (3σ/S) obtido com o método proposto foi de 0,004 mg L-1. Desvios padrão relativo de 1,6 e 1,8% (n = 4) foram obtidos para soluções de Se com concentrações de 0,050 e 0,200 mg L-1, respectivamente. A freqüência de amostragem foi de 23 determinações por hora, e a exatidão foi de 95% de probabilidade.

It has been developed a fully mechanised procedure for the determination of selenium in waters employing a LED based spectrometer and solenoid multi-pumps as solution propelling devices. The proposed method is based on the reaction of selenium with potassium iodide in an acidic medium to liberate iodine, which oxidizes Variamine Blue to form a violet-colour species which absorb at 530 nm. The system was mechanised using the multicommutation process and a stopped flow strategy in the final step reaction. The analytical curve was linear between 0.010 and 0.500 mg L-1, with an equation ΔA = 0.501 (± 0.004) C and r = 0.999. The limit of detection (3σ/S) obtained for the proposed method was 0.004 mg L-1. The relative standard deviation for Se solutions of 0.050 and 0.200 mg L-1 (n = 4) were 1.6 and 1.8% respectively, the sampling throughput was 23 determinations per hour, and accuracy was 95% probability level.

A simple and low-cost flow cell with 30 cm optical path for spectrophotometric measurements is described. It presents desirable characteristics such as low attenuation of the radiation beam and internal volume (75 µL) comparable to that of a 1-cm conventional cell (80 µL). Despite the increase in optical path, the effect on sample dispersion was also similar to that attained in the commercial cell. The performance of the cell was assessed by the determination of phosphate based on the molybdenum blue method, yielding a linear response range between 0.05 and 0.8 mg L-1 phosphorus (r=0.999). The increase in sensitivity (30.4-fold) in comparison with that obtained with a conventional 1-cm flow cell agreed with that estimated by the Lambert-Beer law.

Um procedimento empregando detecção quiluminescente para determinação de carbaril em águas naturais utilizando acetilcolinesterase e colina oxidase é descrito. O módulo de análise projetado para implementar o processo de multicomutação controlado por microcomputador foi constituído por cinco válvulas solenóides, duas colunas com enzimas imobilizadas em esferas de vidro e cela de fluxo para detecção de quimiluminescência. Nas melhores condições experimentais foi obtida faixa linear entre 25 a 700 µg L-1 de carbaril. Amostras de água foram fortificadas com carbaril e as recuperações variaram entre 95 e 101%. Limite de detecção e coeficiente de variação foram estimados em 11 µg L-1 (99,7% nível de confiança) e 1,3% (n = 20), respectivamente. Outras características analíticas tais como freqüência de amostragem de 72 determinações por hora, consumo de reagente de 2,1 mg de hexacianoferrato de potássio(III) e 0,069 mg de luminol por determinação, também, foram obtidas.

A chemiluminescence procedure for the determination of carbaryl in natural waters using acetylcholinesterase and choline oxidase is described. The flow system designed to implement multicommutation approach controlled by microcomputer comprised five solenoid valves, two columns with immobilized enzymes on controlled pore glass beads and chemiluminometric flow cell. In the best experimental conditions a linear response ranging from 25 to 700 µg L-1 carbaryl was obtained. Water samples were spiked with carbaryl in order to access the accuracy and recoveries between 95 and 101% were obtained for a concentration level ranging from 25 to 100 µg L-1 carbaryl. Detection limit and variation coefficient were estimated as 11 µg L-1 (99.7% confidence level) and 1.3% (n = 20), respectively. Other profitable features such as a sample throughput of 72 determinations per hour, a reagent consumption of 2.1 mg potassium hexacyano ferrate(III) and 0.069 mg luminol per determination were also achieved.

Um procedimento automático empregando sistema de análise em fluxo para determinação de brometo em aminoácido L-alanina empregando detecção por quimiluminescência é descrito. O procedimento foi baseado na oxidação do brometo por cloramina-T seguido pela reação com lominol. Fortificando amostras com solução padrão obteve-se recuperação na faixa de 94 a 106 %. Foram obtidas características importantes tais como: resposta linear na faixa de 0,01 até 1,000 mg L-1 Br- (R = 0,999); limite de detecção de 8,9 µg L-1 Br-; coeficiente de variação de 3,0% (n = 10); freqüência de amostragem de 18 determinações por hora e consumo de reagente por determinação igual a 0,07 mg de luminol e 0,4 mg de cloramina-T.

An automatic flow analysis procedure for bromide determination in L-alanine aminoacid employing detection by chemiluminescence is described. The procedure was based on the bromide oxidation by chloramine-T followed by reaction with luminol. Spiking sample with standard solution gave recoveries values ranging from 94 to 106 %. Profitable features such as linear response ranging from 0.01 to 1.000 mg L-1 bromide (R = 0.999); detection limit of 8.9 µg L-1 Br-; relative standard deviation of 3.0% (n = 10); sampling throughput of 18 determination per hour; and reagent consumption 0.07 mg luminol and 0.4 mg chloramine-T per determination were achieved.

Neste trabalho é descrito um procedimento automático em fluxo, para a determinação de L-alanina em meio de síntese. O método é baseado na oxidação do aminoácido pela L-aminoacido oxidise, seguida da detecção do H2O2 formado, pela reação de quimiluminescência com o luminol. Para condicionamento da amostra, como diluição e ajuste do pH, foi utilizada a estratégia da reamostragem. Pelo procedimento foi possível a determinação de L-alanina na faixa de 0,5 a 25,0 mmol L-1, com um limite de detecção de 0,08 mmol L-1 e um coeficiente de variação menor que 4% (n = 10). Outras características vantajosas foram uma freqüência analítica de 44 determinações por hora e um baixo consumo de reagente: 0,2 mg de luminol e 16,4 mg de hexacinoferrato(III) por determinação.

In this work an automatic flow procedure for L-alanine determination in the synthesis medium without a prior sample treatment is described. The method was based on oxidation of L-alanine by L-amino acid oxidize followed by the reaction of the H2O2 with luminol and chemiluminescence detection. In order to overcome the severe alkaline condition of the synthesis medium, a zone sampling strategy was employed for automatic sample dilution and pH adjustment. The procedure allows L-alanine determination in the range of 0.5 to 25.0 mmol L-1, a limit of detection of 0.08 mmol L-1 and a variation coefficient lower than 4% (n = 10). Other advantageous feature such as a sampling throughput of 44 determination per hour and low reagent consumption, 0.2 mg luminol and 16.4 mg hexacinoferrate(III) per determination, respectively, were also achieved.

Neste trabalho foi desenvolvido um procedimento empregando multicomutação em fluxo e reação enzimática para determinação espectrofotométrica de L(+)lactato proveniente da fermentação alcoólica de vinho (mosto de cana de açúcar) O método espectrofotométrico foi baseado na reação com a enzima lactato oxidase, seguida pela reação com a enzima peroxidase e posterior condensação entre 4-clorofenol e 4 -aminoantipirina. O módulo de análise foi constituído por um conjunto de três válvulas solenóides, bomba peristáltica, espectrofotômetro e microcomputador equipado com interface de controle. Um programa escrito em QuickBASIC 4.5 foi desenvolvido para controlar as válvulas solenóides e realizar aquisição de dados. Amostras na faixa de concentração de 5,0 a 100,0 mg L-1 de L(+)lactato foram analisadas usando uma solução contendo 150 UI de lactato oxidase e 200 UI de peroxidase. Outras características analíticas tais como, desvio padrão relativo de 2% (n = 15) para uma amostra típica contendo 38,5 mg L-1 de L(+)lactato; freqüência de amostragem de 36 determinações por hora; e baixo consumo de reagentes (1,0 mig de 4-clorofenol e 0,1 mig 4-aminoantipirina) por determinação também foram obtidas.

A multicommutation flow system for the spectrophotometric determination of L(+)lactate in alcohol fermented sugar cane juice is proposed. The spectrophotometric method was based on the L(+)lactate conversion to pyruvate plus hydrogen peroxide by the lactate oxides enzyme, followed by reaction with peroxidase enzyme and condensation between 4-chlorophenol and 4-aminoantipyrine. The flow system network comprised three three-way solenoid valves controlled by a microcomputer that running a software wrote in Quick BASIC 4.5 provided also facilities to perform data acquisition. After optimization of system parameters, a set of alcohol fermented juice was analyzed to prove the procedure feasibility. Samples with concentration raging from 5.0 to 100.0 mg L-1 L(+)lactate were analyzed using a 150 UI lactate oxidize and 200 UI peroxidase enzymatic solution. Other advantageous features such as a relative standard deviation of 2% (n = 15) for a typical sample containing 38.5 mg L-1 L(+)lactate; an analytical throughput of 36 determination per hour; and a low reagent consumption 1.0 mug 4-chlorophenol and 0.1 mug 4-aminoantipyrine per determination were also achieved.