A microflow analyzer with an integrated gas diffusion unit

Abstract

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um micro-analisador de fluxo com unidade de difusão gasosa integrada. A fotolitografia profunda no ultravioleta foi empregada para gravar os canais (largura de 500 µm e profundidade de 440 µm) sobre duas placas de fotoresiste de uretana-acrilato (UA), e uma membrana de politetrafluoretileno (PTFE) foi adaptada entre as estruturas planejadas para a manipulação das soluções doadora e aceptora. Para a realização de medidas de condutividade, três pares de eletrodos (seis fios de cobre com 0,5 mm de diâmetro) foram acoplados ao sistema, através de canais-guia, ortogonais ao canal de detecção. O dispositivo microfluídico proposto apresentou um volume interno total de 48 µL e suportou vazões de até 1,0 mL min-1 sem vazamentos ou rompimento da membrana. Os sinais analíticos para a determinação de bicarbonato em águas minerais proporcionaram uma resposta linear (R² = 0,999) para a faixa de concentração estudada (20 a 80 mg L-1), um limite de detecção (LOD) de 2,3 mg L-1 e desvio padrão relativo (RSD) de 2,5% (n = 5). Um desempenho similar foi observado para a determinação de amônio em pastilhas medicinais (R² = 0,998 (10-40 mg L-1), LOD = 2,9 mg L-1 e RSD = 3,0% (n = 5)). As freqüências de amostragem para os procedimentos com HCO3- e NH4+ foram 15 e 25 injeções h-1, respectivamente. Para ambas as aplicações, os resultados foram concordantes com aqueles obtidos por titulações potenciométricas (HCO3-) e espectrofotometria UV-Vis em batelada (NH4+). Adicionalmente, utilizando-se vazões de 40 µL min-1 para as soluções aceptora e doadora, uma redução de aproximadamente 75% na geração de resíduos foi calculada ao se comparar o micro-analisador com um sistema de análise em fluxo convencional. Estes resultados demonstraram a viabilidade de se desenvolver micro-analisadores de fluxo com unidade de difusão gasosa e detecção condutométrica.