Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DE DICROMATO (Cr2O7-2) EM SOLUÇÃO AQUOSA: APLICAÇÃO DOS LIMITES DE DETECÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DO MÉTODO DE ANÁLISE
AUTORES: Oliveira, D.F. (IFMT-FO/PL) ; Itokagi, D.M. (IFMT-FO/PL) ; Pereira, J.M.S. (IFMT-FO/PL) ; Guimarães, E.N. (IFMT-FO/PL)
RESUMO: No presente trabalho, objetivou-se determinar a concentração de dicromato em
solução aquosa através de experimentos colorimétricos, estabelecendo os limites de
detecção e quantificação do método, além de realizar a comparação com o valor
verdadeiro, através do T de Student. Verificando-se que o método utilizado pode
ser aceito como confiável. Com os resultados obtidos foi possível identificar que
os dados referentes às amostras não estão em concordância com o resultado
verdadeiro estabelecido, verificando-se que a diferença de resultados é devido a
erros sistemáticos e indeterminados na execução do método.
PALAVRAS CHAVES: Determinação de dicromato; Métodos colorimétricos; Limites de detecção
INTRODUÇÃO: De acordo com a Lei de Lambert Beer, a absorbância é a medida que expressa o
quanto de radiação é absorvida por uma determinada solução, sendo proporcional à
concentração do analito (SKOOG et al. 2002). Neste experimento, utilizou-se da
absorbância para quantificar a absorção da radiação pelo analito, neste caso, o
dicromato (Cr2O7-2). É importante ressaltar que em métodos colorimétricos, como
a determinação de dicromato em solução aquosa, o fenômeno de absorção molecular
é o responsável pelo aumento da absorbância à medida que se aumenta a
concentração do analito (ITOKAGI, 2012). O ânion dicromato, reage com o cátion
Na+, formando um sal solúvel em água, o dicromato de sódio (Na2Cr2O7), que
comumente é encontrado na sua forma dihidratada (Na2Cr2O7.2H2O), cuja cor
característica é amarelo-alaranjado, na luz do visível, sendo que seu
comprimento de onda ocorre em 425nm, na região do visível do espectro
eletromagnético. Para tanto, foi aplicado os limites de detecção – LD, a menor
quantidade do analito que o método detecta – e quantificação – LQ, a menor
quantidade de analito que o método quantifica, representando sempre o menor
ponto da curva de calibração – na avaliação do método de análise utilizado.
Deste modo, os objetivos que fundamentaram este projeto foram: estabelecer o LD
e o LQ do método, determinar a concentração de dicromato em solução aquosa e
comparar com o valor verdadeiro, através do teste T de Student.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização do experimento, preparou-se uma solução estoque de dicromato
de sódio, sendo usadas alíquotas para o preparo de soluções de trabalho com
concentrações diferentes para a obtenção da curva de calibração do método. Deste
modo, realizou-se a medida da absorbância de 12 amostras foram obtidas em um
espectrofotômetro modelo E-225-D da marca CELM, utilizando cubetas de vidro com
caminho óptico de 10 mm. Os cálculos de média amostral, desvio padrão,
estimativa do valor populacional foram utilizados em comparação com o valor de
referência tido como verdadeiro. Na determinação dos limites de detecção e
quantificação do método, realizou-se a análise de sete soluções de trabalho com
concentração de 0,2.10-4 mol/L de dicromato de sódio (o menor ponto da curva de
calibração). Em seguida, com os resultados obtidos, calculou-se a média e o
desvio padrão, ambos utilizados para determinação desses limites. É importante
considerar que para a obtenção do LD, empregou-se a fórmula: LD=t6 (0,025).S,
(em que: LD é o limite de detecção, t6 (0,025) é um valor tabelado que
corresponde a 2,447 e S é o desvio padrão), já para o cálculo do LQ, usou-se a
fórmula: LQ=(3-5).LD, em que: LQ é o limite de quantificação; (3-5) é o número
de vezes que se deve multiplicar o LD, sendo que neste trabalho foi 3; e LD o
limite de detecção. Outro aspecto importante a ser considerado foi que, na
realização do experimento, houve uma relação em que quanto maior a concentração
da solução com o analito dicromato, maior foi a intensidade da sua cor e,
consequentemente, maior a absorção da radiação pelo analito, ao passo que
proporcionalmente aumentou a absorbância.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Utilizando os dados obtidos no experimento foi possível ajustar através de
regressão linear (com o Microsoft® Excell) uma reta relacionando os valores de
absorbância com os valores de concentração, em que o coeficiente de correlação
R2 (0,999) obtido se encaixaram nos padrões aceitáveis pelo método
espectrofotométrico descrito no Standard Methods of Analysis (1975). Para cada
uma das 12 amostras obteve-se seu valor de absorbância, em que o cálculo foi
realizado a partir da equação da reta obtida na curva de calibração para cada
concentração (Figura 1). A partir destes valores foi calculado a média amostral
e o desvio padrão, sendo respectivamente, 0,99.10-4mol/L e 0,11.10-4mol/L. A
estimativa do valor verdadeiro (considerado como valor exato) da concentração de
dicromato, com 95% de grau de confiança, resultou no valor entre 0,92.10-4mol/L
e 1,06.10-4mol/L. A comparação da média amostral das amostras com o valor
verdadeiro através do teste T de Student resultou na diferença de +2,519,
rejeitando-se o resultado, pois a média amostral se distanciou muito do valor
verdadeiro. Para o LD e o LQ deste experimento, adotou-se a solução de trabalho
de concentração 0,2.10-4 mol/L e realizou-se sete leituras de absorbância e
concentração através da equação da reta obtida anteriormente. As sete leituras
realizadas resultaram na média amostral igual a 0,37.10-4mol/L e o desvio padrão
igual a 0,027.10-4mol/L. Deste modo, obteve-se os limites de detecção e
quantificação em 0,07.10-4mol/L e 0,21.10-4mol/L, respectivamente.
Tabela 1. Concentrações obtidas através dos valores de absorbância.
Relação linear entre os valores de concentração e
absorbância.
CONCLUSÕES: Deste modo, foi possível determinar os limite de detecção e de quantificação,
sendo que na análise de dicromato, o menor valor que pode ser detectado pelo
método foi de 0,07.10-4mol/L e o menor quantificado foi de 0,21.10-4mol/L. A
estimativa do valor verdadeiro da concentração resultou em 0,99.10-4mol/L ±
0,07.10-4mol/L. Entretanto, os dados obtidos nas amostras não estão em
concordância com o resultado verdadeiro estabelecido, verificando-se que a
diferença de resultados foi devido a erros sistemáticos e indeterminados na
execução do método, que deverão ser examinados futuramente.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: EPA. Method 9038 - Sulfate Turbidimetric. Disponível em <http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/sw846/pdfs/9038.pdf>. Acesso em 15 de outubro de 2012.
ITOKAGI, D. M. Determinação Turbidimétrica de Sulfato em Solução Aquosa: Curva de Calibração e Carta Controle. Relatório Laboratorial de Química Analítica Qualitativa, 2012.
SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de Análise Instrumental. 5ª ed. Porto Alegre - RS: Bookman, 2002.
SMEWW. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 14th Edition, p. 496, Method 427C, (1975).