In this thesis, the use of different flow systems was exploited along with the use of
different detection techniques for the development of simple, robust, and automated
analytical procedures. With the purpose to perform in-line sample handling and pretreatment
operations, different separation units were used. The main target for these
methods was waters samples. The first procedure was based on a sequential injection
analysis (SIA) system for carbon speciation (alkalinity, dissolved inorganic carbon (DIC),
dissolved organic carbon (DOC), and CO2) in bathing waters. The determination of
alkalinity was based on the reaction with acetic acid and corresponding color change of
bromcresol green (λ = 620 nm). The DIC, DOC, and CO2 determination was based in the
color change of bromothymol blue (BTB) indicator (λ = 660 nm) after the diffusion of the
gaseous CO2 through a hydrophobic membrane in a gas diffusion unit (GDU). For the DIC
determination, an in-line acidification prior to the GDU was needed. For DOC
determination, an in-line UV photo-oxidation of the sample was performed to convert all
carbon forms to CO2. A multi-reflective flow cell combined with a LED was used as
detection system enabling the minimization of the schlieren effect. The developed method
was successfully applied to inland bathing waters. The results were in agreement with the
reference procedure. The objective of the second work was the use of a SIA system to
determine iodide using potentiometric determination and iodate using a spectrophotometric
detection. Aiming to overcome the matrix interferences and cope with low analyte
concentration levels, the standard addition method was used. The incorporation of a mixing
chamber in a lateral port of the selection valve for a flow-batch approach enhanced the
mixture between sample, standards and reagent. The accuracy of the method was assessed
by comparing the obtained results with a reference procedure and using recovery tests. The
developed method was effectively applied to bathing waters and seaweed extracts. The
development of a multi-parametric system for cadmium and lead determination was the
objective of the third work of this thesis. A SI-LOV method with spectrophotometric
detection was used. Dithizone was chosen as the colour reagent as it forms a coloured
complex with both metals at different pH conditions. Cadmium determination was attained
at alkaline conditions while lead determination was attained at mid alkaline conditions.
The developed method was successfully applied to marine port waters and the results were
in agreement with the reference procedure. Subsequently, a solid phase spectrophotometry
method was developed for cadmium, zinc, and copper determination in freshwaters. The NTA resin was retained at the flow cell of the SI-LOV. After analyte retention, the
determination was based on the colorimetric reaction between the metal ions and dithizone.
Different retention and reaction pH were used to individually determine zinc and copper.
Cadmium concentration was calculated using a two equation system. The results obtained
were in agreement with the reference procedure. Afterwards, a flow injection analysis
system was developed for the determination of bromate in drinking waters. With the goal
of reaching low levels of bromate, a LWCC was coupled to the system. The
spectrophotometric determination was based on the oxidation of chlorpromazine by
bromate in an acidic medium, resulting in the formation of a coloured radical product. The
accuracy of the developed method was assessed with recovery studies. The objective of the
sixth work was to develop a cheaper and simpler method to monitor the biodegradation of
ciprofloxacin and ofloxacin. A monolithic column was coupled to a flow injection analysis
(FIA) system to separate both analytes. A spectrophotometer was used as detection system
(295 and 275 nm). The method was successfully applied to monitor the biodegradation of
both compounds by the strain Labrys portucalensis F11. Subsequently, a new MS-based
noncovalent binding determination method was developed. For that purpose, a continuous
stirred tank reactor (CSTR) was used as a flow injection device for exponential dilution of
an equimolar host-guest solution over time. By combining an exponential dilution model
with a previously established equimolar binding model, binding constants for host-guest
complexes were determined with a single injection. This methodology was applied for the
determination of binding constants between vancomycin and Ac-Lys(Ac)-Ala-Ala
tripeptide stereoisomers. The determination of anionic surfactants using an ESI-MS/MS
method was the objective of the eighth work. Different di-positive cationic reagents were
studied using Scan, SIM and MS/MS methods and the obtained detection limits (DLs)
were compared. The developed method was effectively applied for the determination of
perfluorooctanesulfonic acid, perfluorooctanoic acid, sodium dodecyl sulfate, stearic acid
and dodecylbenzenesulfonate in different water samples. The ninth work consisted in the
rapid identification of bacteria in potentially contaminated water using MALDI-TOF MS.
The possible application of the identified bacteria to bioremediation was evaluated by
determining their ability to degrade toluene and chloroform.Nesta tese utilizaram-se diferentes técnicas de fluxo e detectores para o
desenvolvimento de procedimentos analíticos mais simples, robustos e automatizados.
Com o objectivo de manusear, transportar e tratar as amostras, utilizaram-se diferentes
unidades de separação. O primeiro procedimento baseou-se no uso de um sistema de
análise por injecção sequencial (SIA) para a especiação de carbono. A determinação da
alcalinidade foi realizada por reacção com ácido acético em que se monitorizou a mudança
de cor do verde de bromocresol a 620 nm. A determinação de carbono inorgânico e
orgânico dissolvido e CO2 foi baseada na mudança de cor (λ = 660 nm) do indicador azul
de bromotimol após difusão de CO2 na forma gasosa através de uma membrana
hidrofóbica numa unidade de difusão de gás. Para conversão de carbono inorgânico e
orgânico dissolvido em CO2, a amostra foi acidificada ou foto-oxidada em linha,
respectivamente. Como detector, utilizou-se uma célula de fluxo multi-reflectora
combinada com um LED para minimizar o índice de refracção. O método desenvolvido foi
aplicado a águas balneares de interior e os resultados obtidos estavam de acordo com o
método de referência. O objectivo do segundo trabalho foi determinar o anião iodeto com
detecção potenciométrica e o anião iodato com detecção espectrofotométrica, num sistema
SIA. Utilizou-se o método de adição com o objectivo de superar as interferências de matriz
e os baixos níveis de concentração do analito. De forma a melhorar a mistura, utilizou-se
uma câmara de mistura acoplada a uma porta lateral da válvula de selecção. A exactidão do
método foi avaliada comparando os resultados obtidos com os do método de referência e
realizando testes de recuperação. O método desenvolvido foi eficazmente aplicado a
amostras de águas balneares e extractos de algas. O desenvolvimento de um sistema biparamétrico
para a determinação de cádmio e chumbo foi o objectivo do terceiro trabalho.
Foi utilizada uma metodologia de análise por injecção sequencial Lab-on-valve (SI-LOV)
com detecção espectrofotométrica. Escolheu-se o reagente ditizona visto que forma
complexos corados com ambos os metais a diferentes valores de pH. A determinação de
cádmio foi realizada em condições alcalinas e a determinação de chumbo foi realizada em
condições semi-alcalinas. O método desenvolvido foi aplicado com sucesso a amostras de
água de um porto e os resultados obtidos estavam de acordo com o método de referência.
Subsequentemente desenvolveu-se um método de espectrofotometria em fase sólida para a
determinação de cádmio, zinco e cobre em águas naturais. A determinação foi baseada na reacção colorimétrica da ditizona com os metais, após estes terem sido imobilizados na
resina NTA, previamente retida na célula de fluxo do SI-LOV. Para a determinação
individual de zinco e cobre foram utilizados diferentes valores de pH para imobilização e
reacção. A concentração de cádmio foi calculada utilizando um sistema de duas equações.
Os resultados obtidos estavam de acordo com o método de referência. Um sistema FIA foi
desenvolvido para a determinação de bromato em amostras de água mineral. Uma célula de
fluxo de percurso óptico longo foi acoplada ao sistema de fluxo com o objectivo de
determinar os baixos níveis de bromato. A determinação espectrofotométrica foi baseada
na oxidação, em meio ácido, da clorpromazina pelo bromato, resultando na formação de
um produto radical corado. A exactidão do método foi determinada realizando testes de
recuperação. O objectivo do sexto trabalho consistiu no desenvolvimento de um método
mais simples para monitorizar a biodegradação de ciprofloxacina e ofloxacina. Acoplou-se
uma coluna monolítica a um sistema de análise por injecção em fluxo (FIA) para separar
ambos os analitos. Como detector, utilizou-se um espectrofotómetro (295 e 275 nm). O
método desenvolvido permitiu monitorizar a biodegradação dos dois compostos pela
estirpe Labrys portucalensis F11. De seguida, desenvolveu-se um novo método baseado
em espectrometria de massa para a determinação de ligações não-covalentes. Nesse
sentido, utilizou-se um reactor contínuo de tanque agitado para obter uma diluição
exponencial ao longo do tempo da solução equimolar de hospedeiro:hóspede. As
constantes de associação dos complexos foram determinadas com apenas uma injecção e
combinando um modelo de diluição exponencial com um modelo de associação equimolar,
previamente estabelecido. O método foi aplicado à determinação de constantes de
associação entre a vancomicina e estereoisómeros do tripéptido Ac-Lys(Ac)-Ala-Ala. A
determinação de tensioactivos aniónicos utilizando espectrometria de massa em tandem foi
o objectivo do oitavo trabalho. O estudo de diferentes reagentes catiónicos foi realizado
utilizando os métodos Scan, SIM e MS/MS e os respectivos limites de detecção foram
comparados. O método desenvolvido foi eficazmente aplicado à determinação de ácido
perfluoro-octanossulfónico, ácido perfluoro-octanoico, dodecil sulfato de sódio, ácido
esteárico e dodecilbenzenossulfonato de sódio em diferentes amostras de água. O último
trabalho consistiu na utilização de MALDI-TOF MS para a rápida identificação de
microrganismos em águas potencialmente contaminadas. A capacidade de degradação de
tolueno e clorofórmio pelos microrganismos identificados foi avaliada para possível
aplicação na biorremediação
