Validação de método para análise de bifenilas policloradas em terra Fuller contaminada com óleo de transformador

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Analítica

Autores

Silva, F.S. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ) ; Varella, C.R.T. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ) ; Rodrigues, E.O. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ) ; Soares, M.E. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ) ; Gimenes, R. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ) ; Silva, M.R.A. (UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ)

Resumo

Utilizado no sistema de isolamento de transformadores elétricos até a década de 80, o Ascarel é proveniente de uma classe de compostos altamente tóxica, cancerígena e bioacumulativa, as Bifenilas Policloradas (PCBs). O processo de recuperação do óleo contaminado em uso envolve a ação de agentes adsorventes como a terra Fuller. Este trabalho descreve um método para análise de PCBs utilizando como preparo da amostra o método denominado QuEChERS empregando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC/MS). O método apresentou-se eficiente com a detecção de 83 PCBs em 36 minutos apresentando parâmetros adequados de linearidade (r2 = 0,99923), limite de detecção (0,19 µg/ mL)/quantificação (0,56 µg/mL), precisão (8-12%) e exatidão (72%).

Palavras chaves

Bifenilas policloradas; Método QuEChERS; GC/MS

Introdução

A determinação dos carcinogênicos bifenilas policloradas (PCBs) em terra Fuller contaminada com óleo de transformadores elétricos desempenha um papel importante para a estimativa da exposição humana e do meio ambiente a estes compostos, possibilitando decisões regulatórias visando garantir a segurança ambiental e a saúde humana. O desenvolvimento de métodos analíticos denominado de QuEChERS, proposto em 2003 por Anastassiades et al., tem como vantagens a rapidez, facilidade, economia, efetividade, robustez e segurança. Um novo método analítico deve garantir informações confiáveis sobre a amostra de interesse, e para isto ele deve ser submetido à avaliação denominada validação (Ribani, 2004). O objetivo deste trabalho foi otimizar e validar método para determinação de bifenilas policloradas (PCBs) em terra Fuller contaminada com óleo isolante proveniente do setor elétrico.

Material e métodos

A terra Fuller utilizada nos experimentos foi fornecida por uma empresa do setor elétrico. As análises foram avaliadas com padrões analíticos de bifenilas policloradas (PCBs). Os congêneres 1242, 1254 e 1260 foram obtidos da Sigma-Aldrich. Solventes como n-hexano e acetona foram obtidos da J.T.baker/Mallinckrodt. As análises foram realizadas em um cromatógrafo a gás acoplado a espectrometria de massas, GC/MS da Agilent (modelo: 7890A/5975C). A metodologia de tratamento da amostra consistiu de: 1 – Pesar a terra Fuller; 2 – Adicionar o solvente extrator (hexano:acetona); 3 – Adicionar sais de MgSO4 e NaCl; 4 – Agitar vigorosamente; 5 – Centrifugar; 6 – Analisar por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas.

Resultado e discussão

Avaliou-se diferentes métodos cromatográficos na literatura a fim de se obter o maior número de bifenilas detectadas com resolução cromatográfica satisfatória para quantificação analítica. A Tabela 1 mostra os resultados obtidos com o método do trabalho apresentado comparando com os da literatura, onde o método otimizado detectou maior quantidade de PCBs (83 compostos) e tempo de análise adequado (36 minutos). O método otimizado consistiu em utilizar uma coluna DB-5MS (5% fenil 95% dimetilpolissiloxano) 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm. As condições otimizadas foram: injetor: 280° C, vazão (Hélio): 1,0 mL min-1, programação de temperatura da coluna cromatográfica: 110° C (1 min)----25°C/min----200°C (1 min)----2°C/min----260 (1 min), linha de transferência: 220° C, quadrupolo MS: 150 °C, fonte MS: 230 °C. A linearidade do método foi de 0,50 a 19 µg mL-1, com ótimo coeficiente de correlação (r2 = 0,99923), com limites de detecção e quantificação de 0,19 e 0,56 µg mL-1, respectivamente. A precisão e exatidão da metodologia foram determinadas utilizando amostras de terra fuller não contaminada com soluções padrão, cujos resultados foram satisfatórios com coeficiente de variação variando de 8-12% e recuperação média a 5,00 µg mL-1 de 72%. Na Figura 1 é apresentado o cromatograma dos congêneres de PCBS 1242, 1254 e 1260 analisados na terra Fuller contaminada com óleo isolante proveniente de transformadores elétricos por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas.

Metodologia utilizada e resultados obtidos em número de bifenilas policloradas (PCBs) detectados e tempo de análise.


Cromatograma das bifenilas policloradas (congêneres 1242, 1254 e 1260) determinados em terra Fuller contaminada com óleo isolante.

Conclusões

A amostra apresentou-se de alta complexidade, com muitas substâncias orgânicas presentes, onde as bifenilas policloradas foram identificadas pelos tempos de retenção em comparação com os padrões analíticos (congêneres 1242, 1254 e 1260) e fragmentogramas do espectro de massas característicos destes compostos. O método apresentou-se eficiente com a detecção de 83 PCBs em 36 minutos apresentando parâmetros adequados de linearidade, limite de detecção/quantificação, precisão e exatidão para determinação destes contaminantes em terra Fuller contaminada.

Agradecimentos

A CAPES, FAPEMIG, Memarh e PG MULTICÊNTRICO EM QUÍMICA DE MINAS GERAIS pelo financiamento da pesquisa.

Referências

ANASTASSIADES, M.; LEHOTAY, S.J.; STAJNBAHER, D.; SCHENCK, F.J. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and dispersive solid-phase extraction for the determination of pesticide residues in produce. JAOAC Int. n. 86, 2, 412-431, 2003.
BAKER, D.; FEIGEL, C. Femtogram sensitivity for PCBs in a Single Injection by GC-MS/MS. Aplication Note 10084. Thermo Electron Corporation, USA, 2008
EPA - METHOD 8275a. Semivolatile organic compounds (PAHs and PCBs) in soils/sludges and solid wastes using thermal extraction/gas chromatography/mass spectrometry (TE/GC/MS).