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Identificação de dinheiro falso por espectroscopia no
infravermelho próximo (NIR)
Doutoranda: Mayara Gabriela Gonçalves
Orientador: Antonio S. Mangrich
Co-orientador: Patricio P. Zamora
Setembro de 2019
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Formação acadêmicaTecnologia em Processos Ambientais
IC: Processos Fenton para degradação de efluentes da indústria de papel
SWG:
photostability, biocompatibility and efficiency as photo-Fenton auxiliaries of three different types of soluble bio-organic substances
(SBOs)
Mestrado em Química:
Análise química e espectroscópica de SH extraídas de solos com XR
Licenciatura em Química
Doutorado em andamento:
Química Inorgânica 2
2009 - 2014
2012
2014 - 2016
2016 - 2018
2016 ...
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Falsificação de dinheiro
• Artigo 289. Falsificar, fabricando-a ou alterando a moeda metálica ou papel moeda de curso legal (obrigado a aceitar) no país ou no estrangeiro.
• Reclusão 3 a 12 anos + $ (multa)
• Artigo 291. Fabricar, adquirir (…) guardar maquinismo, aparelho (…) ou qualquer objeto especialmente destinado a falsificação de moeda.
• Reclusão de 2 a 6 anos + multa.
• Impacto social e financeiro
• Falsificação cresce em números e sofisticação
R.M. Correia et al. / Forensic Chemistry 8 (2018) 57–63 3
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Departamento do Meio Circulante. Banco Central do Brasil BCB. http://www.bcb.gov.br (acessado setembro 2019).4
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• Primeira Geração do Real
• Marca d’água
• Imagem latente BC
• Desenho das Armas Nacionais
• Impressão em alto relevo
Verificação de cédulas
BCB. http://www.bcb.gov.br (acessado setembro 2019).5
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Verificação de cédulas
• Segunda Geração do Real
• Marca d’água
• Imagem latente números
• Faixa Holográfica
• Impressão em alto relevo
BCB. http://www.bcb.gov.br (acessado setembro 2019).6
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2ª geração do Real
• Dimensões diferentes
• O papel• lâminas externas de pasta
de celulose e a lâmina central de pasta à base de línter
• Filetes coloridos• Elementos de terras raras
• Fita magnética que aciona as contadoras
• “Tinta invisível”: substâncias fluorescentes
BCB. http://www.bcb.gov.br (acessado setembro 2019).
7
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Dispositivos de identificação de dinheiro falso
• Caneta de luz UV
• Máquina identificação de cédulas
Absorção em uma única frequência
Romão et al. Quim. Nova, Vol. 34, No. 10, 1717-1728, 20118
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“Os diversos anúncios na internet têm vários elementos em comum. Em geral, garantem que as notas têm marca d’água e são capazes de passar nas máquinas testa-nota”
“Faço vídeo falando seu nome, com data e hora, mostrando o materialPrometem ganhos até 2.000% maiores
9
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Necessário métodos de análise
•Mais sensíveis
•Não destrutivo
•Rápido
•Que considere o máximo de características químicas da amostra• Papel, pigmentos, secantes, marcadores químicos
10
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• Aquisição de espectros e informações espaciais simultaneamente, a chamada espectroscopia de imagem. • identifica espécies químicas na amostra
e seu mapa de distribuição
• método não destrutivo
• sem preparação de amostras
• Custo elevado
Comparador vídeo espectral
Brandão, 2013. Documentoscopia por Microespectroscopia Raman e Microscopia de Força Atômica (Dissertação de Mestrado)11
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Espectroscopia NIR (Near infrared spectroscopy)
• Século XVII • IsaaC Newton
• William Herschel
• 1950 - Karl Norris – NIR
• 1987 – Brian Osborne• 1º livro sobre espectroscopia Nir
William Herschel
www.quimica3d.com.brLeite e Prado (2012). Espectroscopia no infravermelho: uma apresentação para o Ensino Médio. Rev. Bras. de Ens. de Fısica, v. 34
15
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16
Fundamentos NIR
Leite e Prado (2012). Espectroscopia no infravermelho: uma apresentação para o Ensino Médio. Rev. Bras. de Ens. de Fısica, v. 34
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• O espectro no infravermelho é baseado nas vibrações moleculares
17
Estiramentos
simétrico assimétrico
tesoura torção
balanço
Deformações
rotação
Fundamentos NIR
Leite e Prado (2012). Espectroscopia no infravermelho: uma apresentação para o Ensino Médio. Rev. Bras. de Ens. de Fısica, v. 34
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▪ infravermelho médio: bandas específicas podem ser atribuídos a diferentes vibrações
18
▪ Infravermelho próximo: sobretons e bandas de combinação leva à falta de especificidade espectral
MID x NIR
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19Romão, B. M. V. et al. 2004 - Aplicação de FT-MIR e FT-NIR ao estudo de reação de cura de sistemas epoxídicos
MID x NIR
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20
Espectros NIR de diferentes solos (Souza et al., 2012)
Souza et al., 2012. Proposta de tutorial de quimiometria utilizando técnicas modernas para a análise de solos. Revista Homem, Espaço e Tempo.
Comparação entre várias amostras
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• Redução de um grande número de variáveis em novas variáveis (componentes principais)
21
"loadings“
relações
entre as
variáveis
originais
Análise de componentes principais (PCA)
PC1PC2
"scores“
relações
entre as
amostras
Matlab, Scrumble, R, Origin 9...
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• Partial least square discriminant analysis
• Aprimora a separação entre os grupos
• Separação supervisionada
• Prevê as respostas
• Descreve o conjunto de variáveis
latentes
• Método de calibração multivariada
Análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLS-DA)
22https://www.r-bloggers.com/evaluation-of-orthogonal-signal-correction-for-pls-modeling-osc-pls-and-opls/
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23
Aquisição das cédulas
Obtenção dos Espectros NIR
Modelo de calibração multivariada
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• Portátil
• Baixo custo
• Rápida
• Não requer preparo de amostra
• Abrange várias características químicas da amostra
• Dados podem ser armazenados na memória interna, no pen drive ou enviadas para o computador via WI-FI
• Dispensa treinamentos ou capacitações específicas
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Vantagens do NIR
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19 de novembro 25