Orientador: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: O método de parâmetros fundamentais (PF), embora muito eficaz para a determinação elementar em fluorescência de raios X (FRX) em análise de amostras simples (como ligas e misturas de óxidos), é inviável para a quantificação em matrizes complexas, como cremes dentais. Por outro lado, ao...

Resumo: O método de parâmetros fundamentais (PF), embora muito eficaz para a determinação elementar em fluorescência de raios X (FRX) em análise de amostras simples (como ligas e misturas de óxidos), é inviável para a quantificação em matrizes complexas, como cremes dentais. Por outro lado, ao contrário do método de PF, a quimiometria evita cálculos de coeficientes teóricos, relacionados à matriz da amostra e às características geométricas e instrumentais, permitindo ao sistema obter modelos com maior habilidade de previsão. Esse trabalho propõe uma metodologia para determinação de dióxido de titânio diretamente em pastas de dente com uso de calibração multivariada (PLS), usando como pré-tratamento das amostras em alguns casos, apenas a homogeneização e requerendo somente 5 minutos para a análise. Para construção do modelo foram analisadas 22 amostras de diversas marcas e tipos. O método proposto envolveu a utilização de espectros de FRX de pastas de dente e quimiometria, usando como valores de referência os obtidos pelo método de Parâmetros Fundamentais para as cinzas das mesmas amostras, método que requer pelo menos 8 horas para cada análise. Oito variáveis latentes foram necessárias para descrever o conjunto, tornando o modelo adequado para realizar análises diretas para as diferentes marcas encontradas no comércio brasileiro, sem que ocorra sobreajuste no modelo. Ele foi capaz de prever o teor de dióxido de titânio em amostras externas com erros de até 16% para 100 s e 9% para 700 s de irradiação; no entanto, sem diferença significativa entre os métodos, evidenciada estatisticamente pelo teste t, com 95% de confiança. Dessa forma, pode-se afirmar que a proposta é eficaz para a determinação de teores de TiO2 em matrizes complexas como as pastas de dentes, de forma rápida e com o mínimo preparo de amostra

Abstract: The direct application of a fundamental parameters method in elemental determinations using X-ray fluorescence is not feasible for complex samples, like dentifrices or toothpastes, as it is for simpler samples, like alloys or mixtures of elemental oxides. However, instead of fundamental...

Abstract: The direct application of a fundamental parameters method in elemental determinations using X-ray fluorescence is not feasible for complex samples, like dentifrices or toothpastes, as it is for simpler samples, like alloys or mixtures of elemental oxides. However, instead of fundamental parameters method, chemometric methods, not based on the uncertainness of theoretical coefficients related to sample matrices and of geometrical and instrumental parameters, allow obtaining models with adequate prediction abilities. This work proposes a methodology to determine titanium dioxide contents directly in toothpastes, by applying Partial Least Square Regression, having as sample pretreatment just its homogenization, when required. The analytical frequency is very high, ca. 24 samples per hour. Twenty-two toothpaste samples having different Brazilian brand names and in diverse presentations were used to build and validate the model. Direct X-ray Fluorescence toothpaste spectra and chemometrics were considered, where the reference values of their TiO2 concentrations were obtained from fundamental parameters data of the ash of the same samples, requiring 8 hours to be obtained. Eight latent variables are necessary to describe the whole sample set and the Partial Least Square Regression model be able to make direct analysis of the different samples found on the Brazilian market, without over-fitting the model. The Partial Least Square Regression model is able to predict the content of TiO2 in external samples with average errors until 16% for 100 s and 9% for 700 s of irradiation, however, no significant difference between the methods, as statistically indicated by t-test, with 95% of confidence. The advantages of the proposed approach are mainly its speed, minimum sample preparation and robustness