ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DIRETA E SIMULTÂNEA DE COBRE E CROMO EM ÁGUA DO RIO NEGRO – AM POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA COM ATOMIZAÇÃO ELETROTÉRMICA
AUTORES: GAMA, C. A. F (UFAM) ; SARGENTINI, E. (INPA) ; BOLSON, M. A (INPA)
RESUMO: Foi desenvolvida uma metodologia analítica para determinação direta e simultânea de Cr e Cu por GFAAS. O programa de aquecimento do tubo de grafite foi otimizado em 5 etapas: secagem a 110°C (10s, 25s) e a 130ºC (3s, 20s), pirólise a 1200ºC (10s, 20s), atomização a 2400ºC (0s, 5s) e limpeza a 2500ºC (1s, 3s). As melhores condições analíticas de calibração foram obtidas utilizando 0,1% HNO3 como meio ácido. Para Cr foram obtidos como coeficientes angulares e de correlação linear 0,0065 (±3,51.10-5) e 0,9995 e para Cu 0,0038 (±2,40.10-5) e 0,9996. Os resultados evidenciaram que interferências causadas pela matriz da amostra de água do rio Negro, foram minimizadas pelo método. Os limites de detecção estimados foram 0,130 µg L-1 e 0,092 µg L-1 para Cr e Cu, respectivante.
PALAVRAS CHAVES: elementos traços; substâncias húmicas aquáticas; metais pesados;
INTRODUÇÃO: Há diversas fontes de contaminação da água, as principais são antrópicas, decorrente do uso irresponsável dos recursos hídricos (BARROS & AMIN, 2008). São consideradas fontes em potencial: o descarte de resíduos oriundos de produção industrial, escoamento de substancias derivadas de pesticidas utilizadas em terras agrícolas, etc. Alguns poluentes específicos incluem produtos químicos industriais, como hidrocarbonetos clorados, metais potencialmente tóxicos, incluindo o cádmio, chumbo, cromo e mercúrio (ZAGATTO & BERTOLETTI, 2006).
Determinações diretas e simultâneas de metais são de grande importância por permitirem rápidas interpretações e avaliações ambientais abrangentes, fatores essenciais em monitoramento ambiental de águas e solos e em biomonitoramento (STAFILOV, 2000).
O desenvolvimento de metodologias analíticas para determinação simultânea de elementos traços utilizando a espectrometria de absorção atômica e detecção simultânea (SIMAAS) tem crescido amplamente, pois mesmo quando dois elementos são determinados simultaneamente, verifica-se uma redução pela metade no tempo de análise e gastos com reagentes e amostras (OLIVEIRA, 2003).
Diversas técnicas analíticas têm sido utilizadas para a determinação de metais em águas ricas em substância húmicas aquáticas como as águas do rio Negro, porém a maioria das metodologias utiliza procedimentos de pré-tratamento das amostras. Entretanto, em análises de elementos traço, há grande preocupação com relação a estes procedimentos, pois a adição de reagentes pode ser uma fonte de contaminação (GOVEIA et al., 2007). A determinação direta das amostras de água do Rio Negro utilizando GFAAS possui uma grande vantagem de não necessitar de um tratamento antes da quantificação do analito.
MATERIAL E MÉTODOS: Para o desenvolvimento do método analítico foi utilizado um espectrômetro de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite e detecção simultânea fabricado pela Perkin Elmer (Norwalk, CT, USA), modelo SIMAA 6000. Foram utilizados tubos de grafite do tipo THGA, lâmpada multielementar de cátodo oco (HCL) Perkin Elmer LuminaTM.
Os comprimentos de onda selecionados foram: 324,8 nm (Cu) e 357,9 nm (Cr). Largura da fenda utilizada foi 0,7 nm e o fluxo de gás purga (Argônio 99.999%, White Martins) de 250 mL.min-1 conforme recomendações do fabricante.
Todas as soluções foram preparadas utilizando-se água deionizada de alta pureza obtida em sistema Purelab Ultra, ELGA.
Ácido Nítrico 65% Suprapur® (Merck) foi utilizado para preparar todas as soluções em meio ácido.
Soluções analíticas de referência multielementares contendo 1,0; 3,0; 5,0; 10,0 e 15,0.10-6 g L-1 de Cr e Cu, preparadas diariamente por sucessivas diluições das soluções padrões para absorção atômica Titrisol® (Merck) contendo cobre e cromo (1000 mg L-1) em meio de 0,1% (v/v) HNO3.
Curvas de pirólise e atomização foram obtidas injetando-se 20.10-6L de uma solução multielementar contendo 25.10-6 L-1 de Cr e 10.10-6 L-1 de Cu em 0,1% (v/v) HNO3 com o auxílio do amostrador automático.
Curvas de calibração foram obtidas simultaneamente para Cr e Cu a partir de soluções multielementares de referência em diferentes meios: 0,1 e 1,0% (v/v) HNO3. Esse mesmo procedimento foi realizado em presença da amostra para comparação de coeficientes angulares e correlação linear, bem como verificar possíveis interferências da matriz.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Analisando os dados contidos na figura 1, pode-se observar que Cr e Cu mantiveram comportamentos térmicos distintos e o analito Cu apresentou maior volatilidade que o Cr. Comparando-se os dois, nota-se que a partir de 1200°C ocorre uma diminuição acentuada do sinal analítico para Cu, evidenciando perda do analito por volatilização. Nestas condições, foi selecionada a temperatura de 1200°C como pirólise ideal, apesar da diferença de sensibilidade apresentada entre os elementos. Uma avaliação da faixa que corresponde à curva de atomização permite verificar que, a temperatura de 2400°C obtém-se um bom sinal analítico para ambos.
Foram construídas curvas analíticas em diferentes concentrações de HNO3 para soluções de referências e amostras de água do rio Negro. Os melhores resultados foram para soluções de 0,1% de HNO3. Para Cr foram obtidos coeficientes angulares e de correlação linear iguais a 0,0065 (±3,51.10-5) e 0,9995 para 0,1% de HNO3 e 0,0068 (±2,76.10-5) e 0,9993 para 0,1% HNO3 + amostra de água do rio Negro. Para Cu foram obtidos coeficientes angulares e de correlação linear iguais a 0,0038 (±2,40.10-5) e 0,9996 para 0,1% de HNO3 e 0,0039 (±2,55.10-5) e 0,9996 para 0,1% de HNO3 + água do rio Negro (Figura 2).
Os menores valores para limite de detecção foram 0,130 µg L-1 para Cr e 0,092 µg L-1 para Cu em 0,1% HNO3. As massas características obtidas foram 13,18 pg (± 0,13) para Cr e 25,88 pg (±1,70) para Cu para 0,1% HNO3.
Foram obtidas 108,76 e 103,15% como porcentagens de recuperação para Cr e Cu, respectivamente. As boas recuperações obtidas nos dois meios demonstram que os analitos podem ser determinados de forma direta e simultânea em água do rio Negro.
CONCLUSÕES: O método desenvolvido para a determinação de cromo e cobre em água do rio Negro por GFAAS mostrou-se eficiente na diminuição do tempo de análise, consumo de reagentes químicos e amostras. O programa de aquecimento é adequado para a determinação direta e simultânea dos analitos, dispensando o uso de modificadores químicos. As melhores condições analíticas de calibração e sensibilidade foram obtidas foram em 0,1% HNO3 no preparo de todas as soluções analíticas de referência e amostras.
Os limites de detecção e quantificação estimados foram concordantes com aqueles encontrados na literatura.
AGRADECIMENTOS: À CAPES, FUNASA, INPA, PPGQ-UFAM
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARROS, F. G. N., AMIN, M. M. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional. Vol. 4, n. 1, p. 75-108, 2008.
GOVEIA, D. et al. Determinação direta de Cu, Cd, Ni e Pb em substâncias húmicas aquáticas por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. 30a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, São Paulo, 2007.
OLIVEIRA, P. V.; CORREIA, P. R. M.; NOMURA, C. S.; Espectrometria de absorção atômica multielementar: Desafios e Perspectivas. Analytica 5. pp. 52-59, 2003.
STAFILOV, T. Determination of trace elements in minerals by electrothermal atomic absorption spectrometry. Spectrochimica Acta Part B 55, pp. 893-906. 2000.
ZAGATTO, P. A., BERTOLETTI, E. Ecotoxicologia Aquática – Princípios e Aplicações. São Carlos: Rima, pp. 478, 2006.
