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 cromo hexavalente por FAAS em bebidas alcoólicas após extração seletiva e pré-concentração utilizando cascas de sementes de Moringa oleífera
AUTORES: do Carmo, S.N. (UFU) ; Damásio, F.Q. (UFU) ; Alves, V.N. (UFU) ; Coelho, N.M.M. (UFU)
RESUMO: Cascas de sementes de Moringa oleífera in natura, foram utilizadas na construção de colunas de pré-concentração no desenvolvimento de um método em fluxo acoplado à FAAS para pré-concentração/extração seletiva de Cr(VI), baseado nas diferenças de adsorção das espécies de cromo de acordo com o pH do meio. Em pH 2 apenas Cr(VI) é retido na superfície do bioadsorvente. O método foi aplicado para determinação de Cr(VI) em amostras de bebidas alcoólicas dando ênfase à cachaça, wisk e vinho, tendo sido obtidas recuperações entre 80 e 120%
PALAVRAS CHAVES: Cromo; Especiação; Moringa Oleífera
INTRODUÇÃO: O cromo é um elemento de considerável importância ambiental e geológica, e no ambiente, ocorre principalmente como cromo(III) ou cromo(VI). As funções bioquímicas e os efeitos do cromo dependem de seu estado de oxidação, pois enquanto o cromo(VI) é tóxico por ser um agente carcinogênico, o cromo(III) é considerado um nutriente essencial para os humanos (Gonzalves, et al., 2009). Devido ao fato de que os cromatos são amplamente empregados no tratamento de águas e que o cromo(VI) apresenta uma toxicidade muito maior que a do cromo (III), o maior interesse na especiação de cromo é focado na determinação de cromo(VI) (PAdaraukas, et. al., 1998). Devido à complexidade da composição química de bebidas alcoólicas, as análises químicas dessas matrizes podem ser divididas para um estudo sistemático, em duas porções: os perfis inorgânico e orgânico. A fração inorgânica é constituída principalmente por íons metálicos, como Al, Cd, Pb, Co, Cr, Sn, Fe, dentre outros. A presença de íons metálicos nesse tipo de bebidas está intimamente relaciona à matéria-prima e a contaminação proveniente dos sistemas de produção e estocagem. Embora o uso de técnicas cromatográficas seja a ferramenta mais utilizada, metodologias não-cromatográficas tem se desenvolvido nos últimos anos, com o uso da extração em fase sólida (SPE) se destacando como uma proposta alternativa (De la Guardia, et. a, 1999). Materiais naturais como as sementes de Moringa oleifera podem ser utilizados como bioadsorventes no desenvolvimento de metodologias de baixo custo que permitam tais separações. Nesse sentindo, esse trabalho tem por objetivo desenvolver um método em fluxo para especiação e pré-concentração de Cr(III)/Cr(VI) em bebidas alcoólicas utilizando cascas de M. oleifera como bioadsorvente e detecção por FAAS
MATERIAL E MÉTODOS: Resultados prévios apontaram que o pH da solução é uma condição crítica que afeta diretamente a adsorção do íon, indicando uma adsorção máxima para Cr(VI) em pH 3-4. Diante desses resultados, cascas de M. oleifera foram utilizadas para a construção de colunas empregadas em um sistema de pré-concentração em fluxo para pré-concentração e determinação de Cr(VI). As variáveis que afetam o sistema (vazão de pré-concentração, concentração do eluente e massa do adsorvente) foram otimizadas utilizando métodos multivariados (planejamento fatorial e Matriz Doehlert). De posse das condições ótimas de trabalho, o método foi empregado para determinação de Cr(VI) em amostras de cachaça, vodca, rum e wisk. Em todas as amostras a concentração do analito estava abaixo do limite de detecção do método, desde modo, de forma a garantir a recuperação do analito, as amostras foram forticadas em níveis de 0 a 100 µL-1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O comportamento observado para a retenção máxima de Cr(VI) em pH 3-4, relaciona-se ao fato da superfície do bioadsorvente estar carregada positivamente nestas condições, aliado à presença predominante da forma HCrO4-. Em pH acima de 4, verifica-se um decréscimo na adsorção de Cr(VI), devido provavelmente ao material possuir ponto de carga zero em pH 5,0; acima deste pH a superfície do material é desprotonada ocorrendo inversão da carga superficial repelindo assim os íons HCrO4-. A partir de pH 6,0 observa-se um aumento na retenção da espécie Cr(III), devido ao aparecimento da espécie Cr(OH)2+. Assim, as cascas das sementes de Moringa oleífera foram utilizadas para a construção de colunas de separação em fase sólida para a extração seletiva de Cr(VI). As variáveis que possivelmente afetam o sistema de pré-concentração foram investidas utilizando um planejamento fatorial 23 e aquelas com influencia significativa (vazão de pré-concentração e massa do adsorvente) foram otimizadas utilizando Matriz Doehlert. De acordo com os resultados obtidos, os seguintes parâmetros: vazão de pré-concentração: 4,5 mL min-1, massa do adsorvente: 58 mg e eluente: ácido clorídrico 0,01 mol L-1 à uma vazão de 4,0 mL min-1, foram utilizados na avaliação do método proposto para determinação de Cr(VI) em bebidas alcoólicas. Fator de pré-concentração, precisão, limite de detecção, índice de consumo e freqüência analítica foram estimados como sendo respectivamente 5,0; 1,63%, 1,92 μgL-1; 3,12 mL e 12,5 amostra h-1. O método proposto foi aplicado em 06 amostras de cachaça, whisk e rum, tendo sido obtidas recuperações da ordem de 80 a 110%
CONCLUSÕES: O procedimento desenvolvido utilizando SPE com detecção por FAAS permitiu a separação e a determinação directa de Cr (VI) ao nível dos µgL-1 em amostras de bebidas alcoólicas. Devido à pré-concentração foi possível obter um baixo limite de detecção. A otimização do sistema de pré-concentração usando um planejamento fatorial e a
metodologia de superfície de resposta permitiu a otimização do processo ser realizada com um número reduzido de experimentos, exigindo uma menor quantidade de reagentes
AGRADECIMENTOS: IQUFU, CNPq e CAPES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Gonzalvez, A., Cervera, M.L., Armenta, S., De la Guardia, M. Analytica Chimica Acta . 2009, 636, 129.
A. Padarauskas, A. Judzentiene, E. Naujalis, V. Paliulionyte, J. Chromatogr. A 808(1-2) (1998) 193.
De la Guardia, M.; Cervera, M. L.; Morales-Rubio, A.Advances in Atomic Spectroscopy. JAI in Press, 1999.