Monitorização de cobre em vinhos verdes

Abstract

A presente dissertação descreve o desenvolvimento e a caracterização de sensores potenciométricos com base em polímeros de impressão molecular e de sensores ópticos com base em membranas de poli(cloreto de vinilo), PVC, para a determinação de cobre em vinhos verdes. Os sensores potenciométricos foram preparados a partir de diferentes solventes (metanol e clorofórmio), tendo o seu crescimento decorrido na presença ou ausência da molécula molde (cobre). Os sistemas sensores selectivos ao cobre continham partículas de polímeros com ou sem impressão molecular como material electroactivo, dispersas em solvente plastificante, PVC e, em alguns casos, aditivo aniónico. A avaliação dos vários sistemas baseou-se na comparação das características operacionais dos diversos eléctrodos onde foram aplicados. Estas características foram obtidas a partir de curvas de calibração, cujos declives e limites de detecção variaram entre -39,9 – 37,0 mV decada-1 e 4,2 – 29,1 μg mL-1, respectivamente. Os sensores não são independentes do pH uma vez que o complexo formado entre o cobre e a difenilcarbazida é favorecido por valores de pH próximos de 5. Assim, obtiveram-se melhores resultados usando água desionizada ou solução tampão de HEPES revelando-se um método rápido e relativamente eficaz nestas condições. Os sensores ópticos basearam-se na reacção colorimétrica entre o cobre e um complexante. Os reagentes complexantes escolhidos foram a neocuproína, a difenilcarbazida e o dietilditiocarbamato de sódio. Avaliou-se o efeito de vários parâmetros experimentais na resposta destes sensores, tais como o pH (avaliado para os valores 3,00 e 5,00), a concentração de cobre (que variou entre 0,06 e 317,7 mg L- 1) e as próprias características da membrana. Os melhores resultados foram obtidos a pH 3, numa gama de concentrações de 0,06 e 31,8 mg L-1 usando a difenilcarbazida como reagente complexante. A aplicação destes sensores a vinhos requer ainda estudos adicionais, especialmente no que diz respeito à necessidade de implementar algum procedimento de pré-tratamento de amostra.This dissertation describes the development and characterization of potentiometric sensors based on molecularly imprinted polymers and optical sensors based on membranes of poly(vinyl chloride), PVC, for the determination of copper in Vinho Verde. The potentiometric sensors were prepared with different solvents (methanol and chloroform) and its growth was carried out with or without template (copper). The sensor systems were dispersed in plasticizer, PVC, and in some cases, an anionic additive. Characterization of the potentiometric systems was made by comparison of the operational analytical features of the different electrodes. These features were obtained from calibration curves, whose slopes and detection limits ranged from -39.9 – 37.0 mV decade-1 and 4.2 to 29.1 mg mL-1, respectively. The sensors were not independent from the pH since the complex formed between copper and diphenylcarbazide was favored by pH values near 5, thus, better results were obtained using deionized water or HEPES buffer. This method was considered quick and relatively effective under these conditions. Optical sensors were based on the colorimetric reaction between copper and a complexing reagent. Three different compounds were tested: neocuproine, diphenylcarbazide and sodium diethyldithiocarbamate. The effect of various experimental parameters on the response of these sensors was evaluated, such as pH (evaluated from 3.00 to 5.00), the copper concentration (varied between 0.06 and 317.7 mg L- 1) and the characteristics of the membrane. The best results were obtained with pH 3, in a concentration range of 0.06 and 31.8 mg L-1 using diphenylcarbazide as a complexing reagent. The practical application of the present method to wines requires, however, additional elements regarding the need to previous sample pretreatment procedure