Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: CONSTRUÇÃO DE UMA CARTA DE CONTROLE LABORATORIAL PARA DETERMINAÇÃO DE ÍONS SULFATO
AUTORES: Oliveira, D.F. (IFMT-FO/PL) ; Guimarães, E.N. (IFMT-FO/PL) ; Pereira, J.M.S. (IFMT-FO/PL) ; Itokagi, D.M. (IFMT-FO/PL)
RESUMO: Uma carta de controle laboratorial é fundamental em um laboratório de rotina,
pois, através desta, é possível identificar resultados tendenciosos e assim checar
possíveis problemas na execução diária do método de análise. Portanto, neste
trabalho, objetivou-se construir uma curva de calibração estabelecendo a relação
matemática entre a concentração do analito – neste caso, o ânion sulfato – e o
sinal gerado pelo instrumento analítico (um espectrofotômetro UV-Vis). Além de
determinar os ânions sulfato em uma amostra aquosa de concentração desconhecida.
Deste modo, foi possível estabelecer os valores das concentrações de sulfato em
57,41mg/L ± 5,44mg/L, construindo-se através dos limites de detecção uma carta de
controle laboratorial, que indicou que não houve erros analíticos na análise.
PALAVRAS CHAVES: Determinação de sulfato; Turbidimetria; Carta controle
INTRODUÇÃO: Segundo a Lei de Lambert Beer, a absorbância se caracteriza como a medida que
expressa o quanto de radiação uma determinada solução absorve, sendo a
absorbância proporcional a concentração do analito (SKOOG et al. 2002). Com base
nesta lei, pode-se experimentalmente obter uma relação linear entre as medidas
de absorbâncias e os diferentes valores de concentração do analito de interesse,
sendo que em turbidimetria, o espalhamento de luz é o fenômeno responsável por
estabelecer uma relação matemática linear entre a concentração do analito e a
absorbância (SMEWW, 1975; EPA, 2012). Por exemplo, na determinação de sulfato
(SO4-2), a presença de sulfato de bário (BaSO4) insolúvel em solução faz com que
a luz incidente se espalhe, ou seja, é refletida em várias direções. Assim a
absorbância diminui com o aumento da concentração de íons sulfato, devido a este
fenômeno de espalhamento de luz. O ânion sulfato, reage com o cátion Ba2+
formando um sal branco insolúvel – o sulfato de bário –, resultando em uma
solução turva. Com base nesta reação, o sulfato pode ser determinado em um
espectrofotômetro UV-Vis. Para tanto, em um laboratório de análises de rotina,
onde haja grande volume de trabalho com a realização de analises de várias
bateladas de amostras diferentes – como a determinação de sulfato – tonar-se
essencial ter à disposição uma carta de controle laboratorial, que facilita o
controle e a vigilância sobre os processos de análises, evitando erros
analíticos. Deste modo, objetivou-se construir uma curva de calibração,
determinando a concentração de ânions sulfato em uma amostra aquosa
desconhecida, e assim, obter uma carta de controle laboratorial e identificar
possíveis erros analíticos.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização do experimento, preparou-se uma solução estoque de sulfato de
bário (BaSO4), sendo usada alíquotas para o preparo de sete soluções de trabalho
com concentrações diferentes para calibração do método, sendo que uma entre as
soluções preparadas não possuía o analito. Em seguida, foram realizadas as
leituras das amostras em um espectrofotômetro UV-Vis (com comprimento de onda em
420nm), obtendo-se assim através de cálculos, a curva de calibração e a carta de
controle laboratorial. Na análise da amostra desconhecida foram realizadas nove
leituras, sendo que uma destas foi considerada como o valor verdadeiro (ou
exato). A carta de controle laboratorial, por sua vez, é obtida através de
análises de Brancos – amostras laboratoriais que não contenham o analito – e
Amostras de Controle Laboratorial – ACL, amostras que contenham concentrações
conhecidas e certificadas do analito –, sendo os brancos e as ACL’s submetidos a
todos os processos de análise juntamente com as amostras reais. A partir dos
valores de ACL, pode-se obter um conjunto de dados de recuperação, e com este,
obter uma carta de controle laboratorial. Existem quatro limites em uma carta
controle: Limite Inferior de Alerta (LIA) e Limite Superior de Alerta (LSA) –
são limites em que servem para alertar o analista sobre possíveis problemas do
método de análise, no entanto não requerem que parem as análises caso os valores
sejam ultrapassados –; Limite Inferior de Controle (LIC) e Limite Superior de
Controle (LSC) – estes limites indicam que as análises devem ser paradas
imediatamente, inclusive as análises já realizadas, em que devem ser canceladas
e repetidas depois de se verificar e corrigir o erro do método.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com base nos dados foi possível ajustar, através de regressão linear, uma reta
relacionando os valores de absorbância com os valores de concentração, obtendo-
se um coeficiente de correlação (R2) igual a 0,9932. Com os valores de
absorbância foi possível obter as concentrações de cada amostra, sendo que o
cálculo foi realizado a partir da equação da reta da curva de calibração, que
também permitiu calcular o erro de cada análise com o valor verdadeiro e a
recuperação dos dados (Tabela 1). O resultado mais próximo do valor exato, com
erro negativo de apenas 0,57%, foi o da Amostra D. A média dos valores de
concentração das amostras foi calculada e também seu desvio padrão, resultado
expresso em 57,41mg/L ± 5,44 mg/L de sulfato. O erro relativo calculado foi de
+6,3% em comparação com o valor exato. Quanto aos limites da carta de controle
laboratorial, obtiveram-se os seguintes resultados: LIA igual a 94%, LIC igual a
85%; LSA igual a 134% e LSC igual a 144% (Figura 1), uma vez que estes foram
obtidos com a média amostral e desvio-padrão populacional em 114,1% e 9,8%,
respectivamente.
Tabela 1. Concentrações de sulfato das amostras.
Valores de concentração obtidos através da
absorbância, com seus respectivos erros e
recuperações.
Figura 1. Carta controle para determinação de sulfato.
Carta de controle laboratorial para determinação de
sulfato em solução aquosa, com seus limites de
recuperação.
CONCLUSÕES: Foi possível estabelecer uma relação linear entre a concentração de sulfato e a
absorbância resultante da formação do sal insolúvel de sulfato de bário, que causa
espalhamento da radiação dentro da cubeta do espectrofotômetro. Quanto aos valores
das concentrações de sulfato presentes nas amostras analisadas, esta foi calculada
em 57,41mg/L ± 5,44 mg/L. Através dos limites de recuperação, foi possível
construir uma carta de controle laboratorial para análise de sulfato, sendo que as
demais análises ficaram dentro dos limites aceitáveis, indicando que não houve
erros analíticos.
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.
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).