ÁREA: Química Analítica

TÍTULO: QUANTIFICAÇÃO DE NÍQUEL, FERRO E CROMO EM BRÁQUETES ODONTOLÓGICOS

AUTORES: Sousa, M. (UFTM) ; Facure, B.M. (UFTM) ; Brito, M.S.G. (UFTM) ; Andrade, A.H.B.P. (UFTM) ; Silva, P.F. (UFTM) ; Costa, C.R. (UFTM)

RESUMO: Materiais odontológicos, como bráquetes, fios ortodônticos e amálgamas, são constituídos por metais. Os bráquetes utilizados em aparelhos dentários podem ser confeccionados com diversos materiais, mas devido à praticidade, preço e resistência, os mais comuns são constituídos de metais. Dentre estes metais encontram-se o níquel, o ferro e o cromo. Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos na quantificação de metais presentes em bráquetes. Níquel foi quantificado por gravimetria, empregando o método que utiliza dimetilglioxima (DMG). Ferro e cromo foram quantificados colorimetricamente, empregando métodos que se baseiam em suas reações com tiocianato de potássio e difenilcarbazida (DPC), respectivamente.

PALAVRAS CHAVES: ligas odontológicas; gravimetria; colorimetria

INTRODUÇÃO: Diversos materiais utilizados para fins odontológicos, como os bráquetes empregados nos aparelhos ortodônticos, apresentam metais em sua composição. Os bráquetes utilizados em aparelhos dentários podem ser confeccionados com diversos materiais, mas devido à praticidade, preço e resistência, os mais comuns são constituídos de metais. Conhecer a porcentagem dos metais nos materiais odontológicos é importante, informação que muitas vezes não é encontrada nas embalagens destes produtos. Dentre os metais presentes nos bráquetes, podemos destacar o Ni, o Fe e o Cr. A primeira etapa na quantificação de metais em ligas consiste na sua dissolução. Para isso, frequentemente é empregada uma solução contendo ácido clorídrico e ácido nítrico. Neste processo, Ni(II), Fe(III) e Cr(VI) são originados pela oxidação dos metais. Posteriormente deve ser escolhido o método de análise. Ni (II) forma um quelato vermelho com DMG, o qual precipita em solução amoniacal e permite que este metal seja determinado gravimetricamente (CHRISTIAN, 1986). Fe(III) reage com íon tiocianato formando um complexo de coloração vermelha que absorve em 490 nm (VOGEL, 1981; UC, 2012) e cromo (VI) reage com difenilcarbazida (DPC) originando Cr(II) e difenilcarbazona, os quais reagem entre si formando um complexo de coloração violeta que absorve em 540 nm (APHA, AWWA, WPCF, 1998; VOGEL, 1981). Assim, estas reações permitem que Fe(III) e Cr(VI) sejam determinados colorimetricamente. Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos na quantificação de níquel, ferro e cromo em bráquetes odontológicos.

MATERIAL E MÉTODOS: Os bráquetes Capelozza e Roth, ambos da marca Morelli, foram utilizados neste trabalho. O primeiro é constituído por Ni, Fe e Cr e o segundo por Fe e Cr. Inicialmente pesou-se acuradamente o bráquete. Em seguida ele foi transferido para um béquer onde foram adicionados 25 mL de ácido clorídrico (1:1) e 25 mL de ácido nítrico (1:1). Esta mistura foi aquecida até ser observada a completa dissolução do bráquete. Para a determinação do Ni por gravimetria, o procedimento foi realizado no próprio béquer de dissolução, enquanto que para a determinação de Fe e Cr, esta solução foi transferida para um balão de 100 mL e o volume foi completado com água. Quando necessário esta solução foi diluída novamente antes da análise ou submetida a algum tratamento. A determinação gravimétrica do Ni como Ni (II) foi realizada de acordo com procedimento descrito por G. Christian (1986). Na determinação colorimétrica de Fe como Fe (III), uma curva de calibração foi previamente construída e as leituras de absorbância foram realizadas em 490 nm. O procedimento adotado está descrito no site da University of Canterbury (2012). Uma curva de calibração também foi previamente determinada para a quantificação de Cr como Cr (VI) pelo método da difenilcarbazida (APHA, AWWA, WPCF, 1998). As leituras de absorbância foram realizadas em 540 nm. Quando a determinação foi realizada diretamente com a solução contendo o bráquete dissolvido, não foi observado o aparecimento da cor violeta, provavelmente devido à interferência do Fe. Então, uma alíquota da solução foi previamente basificada para precipitação e separação do Fe (III) como hidróxido. Posteriormente, uma alíquota do sobrenadante foi retirada e a determinação de Cr foi realizada com êxito. Todas as determinações foram realizadas em triplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1 são apresentadas as curvas de calibração obtidas para a determinação colorimétrica de ferro com tiocianato e de cromo com difenilcarbazida. Ambas as curvas apresentam uma boa linearidade, confirmada pelos altos valores de coeficiente de correlação, ambos maiores do que 0,999. Na Tabela I são apresentadas as porcentagens mássicas para níquel, ferro e cromo nos bráquetes ortodônticos Capelozza e Roth. Estas porcentagens foram calculadas dividindo a massa determinada para cada metal analisado pela massa do bráquete. As porcentagens de ferro encontrada nos dois bráquetes analisados são praticamente iguais. A quantidade de cromo no bráquete contendo níquel é levemente inferior à do bráquete que não contém este metal. Nos dois bráquetes analisados, cromo é o metal que aparece em menor quantidade e ferro, o que aparece em maior quantidade. Os erros relativos de todos os valores apresentados na Tabela I são inferiores a 5%, exceto o erro relativo referente à porcentagem de cromo no bráquete Roth mostrou-se superior a este valor.

Figura 1

Curvas de calibração para determinação de: (a) ferro com tiocianato e (b) cromo com difenilcarbazida.

Tabela I

Porcentagem mássica de níquel, ferro e cromo nos bráquetes Capelozza e Roth

CONCLUSÕES: Os resultados apresentados neste trabalho mostraram que é possível determinar níquel, ferro e cromo em bráquetes odontológicos. Níquel pode ser quantificado gravimetricamente pelo método que utiliza DMG e, ferro e cromo podem ser quantificados colorimetricamente pelos métodos que empregam tiocianato e difenilcarbazida. Nos métodos colorimétricos, as curvas de calibração apresentaram boa linearidade. A análise de cromo só foi possível de ser realizada após ferro ter sido precipitado como hidróxido. Nos dois bráquetes, ferro é o componente majoritário e cromo, o minoritário.

AGRADECIMENTOS: À FAPEMIG pela bolsa de Iniciação Científica Júnior de M. S. G. BRITO e A. H. B. P. Andrade e à Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: APHA, AWWA, WPCF. 1998. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20 ed., CD-ROM.
CHRISTIAN, G. D. 1986. Analytical Chemistry. 4th edition. New York: John Wiley & Sons, 676 p.
VOGEL, A. I. 1981. Química Analítica Qualitativa. Revisado por G. Svehla. Traduzido por A. Gimeno. 5ª edição. São Paulo: Mestre Jou, 665 p.
University of Canterbury (UC). 2012. College of Science. Determination of iron by thiocyanate colorimetry. www.outreach.canterbur y.ac.nz