Emprego de EDXRF portátil associado à análise estatística de componentes principais (PCA) para a determinação de elementos inorgânicos e proveniência de matrizes de cosmétidos
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Resumo: O presente trabalho, desenvolvido no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) da Universidade Estadual de Londrina (UEL), teve por objetivo desenvolver uma metodologia específica para determinação de elementos inorgânicos em amostras de cosméticos, assim como, a caracterização de suas matrizes a partir do emprego de um sistema portátil de fluorescência de raios X por dispersão em energia (EDXRF) associado à análise estatística de componentes principais (PCA). O sistema portátil utilizado na aquisição dos dados era equipado com o mini tubo de raios X MAGNUM MUHV50 (com alvo de Ag, filtro de Ag de 50 m, tensão entre 4 e 40 kV e corrente elétrica de 0 à 100 A), a fonte de alta tensão FTC-200 para controle da tensão e da corrente elétrica aplicada ao tubo, o detector de raios X do tipo Si-PIN, modelo X-123 (cristal de Si com área de 6 mm² e espessura de 500 m, janela de Be de 12,7 m, resolução de 153 eV para a linha de 5,9 keV e colimador de Al), um notebook para aquisição, armazenamento e tratamentos dos dados. As análises dos espectros foram realizadas por meio do software WinQXAS, disponibilizado pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). A partir da medida de padrões elementares certificados (MicromatterTM), foi obtido uma curva de sensibilidade elementar para o sistema portátil de fluorescência de raios X utilizado. Foram analisadas um total de 40 amostras de sombras para os olhos, representando diversas cores e tonalidades, adquiridos de 4 diferentes fabricantes e fornecedores disponíveis no mercado nacional; foi possível identificar e quantificar os elementos Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Cu, Zn e Bi. Com a finalidade de se testar a metodologia aplicada na análise dos cosméticos, as mesmas amostras foram medidas por um equipamento comercial de referência, o espectrômetro EDX 720 (Shimadzu Corp.); os resultados obtidos, através do sistema portátil e do equipamento comercial, apresentaram boa concordância para a maioria dos elementos analisados. Por fim, com o objetivo de verificar tendências na classificação das amostras, o conjunto dos espectros de raios X foi avaliado por análise de componentes principais. Em um primeiro momento todo o espectro de raios X foi considerado na análise e foi possível verificar uma separação das amostras em grupos de acordo com o fabricante. Posteriormente, somente a região de maior espalhamento dos raios X foi considerada na análise, e novamente uma separação satisfatória foi alcançada para os vários conjuntos de amostras. A análise de componentes principais mostrou ser capaz de revelar informações importantes sobre as amostras analisadas.
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Palavras-chave
Física nuclear, Técnicas e aplicações nucleares, Fluorescência de raio X, Cosméticos, Análise, Nuclear physics, X-ray fluorescence, Cosmetics, Principal components analysis, Analysis