Desenvolvimento de uma metodologia analítica ambientalmente mais benigna na determinação de iodato em sais de cozinha por spot test-reflectância difusa

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Verde

Autores

Alonso, G.G. (UNESP) ; Ribeiro, M.V.M.R. (UNESP) ; Toledo, P.R.A.B. (UNESP) ; Milani, M.I. (UNESP) ; Pezza, H.R. (UNESP) ; Pezza, L. (UNESP)

Resumo

Foi desenvolvido uma metodologia analítica ambientalmente mais benigna para determinação de iodato de potássio em sais comerciais, através da reação com iodeto na presença de H2SO4 e amido, empregando a combinação spot test- reflectância difusa. O espectro de absorção do produto formado apresentou máxima sensibilidade a 582 nm. As variáveis otimizadas foram: ordem de adição dos reagentes (iodeto/iodato), estabilidade do produto formado (5 min) e concentrações de ácido sulfúrico (0,031 mol L-1) e iodeto (0,582 mol L-1). As curvas analíticas foram obtidas, apresentando R2=0,9992. Os valores de LD e LQ foram de 2,72 e 4,78 mg/L, respectivamente. Pelos resultados obtidos conclui-se que o método desenvolvido é viável para determinação futura de iodato em sais de cozinha comerciais.

Palavras chaves

Sal; Iodato de potássio; Reflectância difusa

Introdução

Certos alimentos do nosso cotidiano contêm altos índices de minerais que se ingeridos em excesso ou sua carência podem trazer riscos à saúde. A OMS considera a carência de iodo uma das principais causas do desenvolvimento de doenças mentais na população mundial, estima-se que cerca de 13% da população mundial é afetada por doenças desencadeadas pela carência do iodo (DUARTE et al., 2004). O iodo está naturalmente presente em alguns alimentos, adicionado a outros e disponível como suplemento alimentar. Dentre as fontes que contêm iodo disponíveis no mercado alimentício, o sal é o melhor veículo para a adição de iodo, pelo fato de ser um condimento largamente utilizado de maneira universal. A metodologia oficial para determinação de iodato em sal culinário, adotada no Brasil (ADOLFO LUTZ, 1985), utiliza a titulação de oxirredução com tiossulfato de sódio. Apesar da técnica titulométrica ser geralmente precisa, é demorada, não seletiva e, por isso, sujeita a interferências, gerando também uma quantidade apreciável de resíduos químicos. Nos últimos anos a combinação spot test com espectroscopia de reflectância difusa vem ganhando destaque na literatura devido a rapidez e simplicidade das análises, grande redução no consumo de reagentes (utiliza-se, em média, 10-20 µL de cada reagente), boa sensibilidade, possibilidade de medidas “in situ”, baixíssima geração de resíduos ao meio ambiente e baixo custo relativo dos equipamentos (TUBINO et al., 1997). Assim, neste trabalho adequamos as condições experimentais para a determinação de iodato de potássico com reação com o iodeto de potássio na presença de ácido sulfúrico e amido na combinação spot test-reflectância difusa, visando a construção de uma metodologia para a determinação de iodato em sal culinário comercial.

Material e métodos

A reação do iodato de potássio com iodeto na presença de H2SO4 e amido foi estudada no sistema spot test-reflectância difusa. A reação foi realizada em papel de filtro, com ajuda de uma micropipeta e um suporte. Primeiramente adicionou-se 40μL de uma solução de amido 1% (m/v) para impregnação nos spot test. Posteriormente foi adicionado 20μL de iodeto de potássio (na presença de H2SO4) e por fim 20μL do analito (iodato de potássio). A reação foi evidenciada pela formação de uma mancha de coloração azul. As leituras de absorbâncias foram realizadas com auxílio de um equipamento portátil composto de uma esfera integrada com fibra óptica, acoplado a um espectrofotômetro. Utilizando-se o branco de solventes como referência, obteve-se o espectro de absorção do produto formado. Nas mesmas condições experimentais verificou-se a influência na ordem de adição dos analitos (iodeto/iodato e iodato/iodeto) e a estabilidade ótica do produto da reação (5 a 60 min). Para otimização das condições experimentais foi realizado um planejamento de composto central, onde os experimentos foram obtidos em triplicata. Uma vez que a ordem de adição foi estabelecida na primeira etapa, os fatores estudados no planejamento composto central foram a concentração de H2SO4, variando de 0,05 a 0,5 mol/L, e a concentração da solução de iodeto (0,01 a 0,5 mol/L), fixando-se a concentração do analito (iodato) em 150 mg.L-1. Por fim o teste de linearidade foi realizado em triplicata utilizando concentrações de 5 a 200 ppm (mg L-1) de iodato de potássio. Os limites de detecção e quantificação foram calculados através dos valores de absorbância de 10 espectros do branco.

Resultado e discussão

O analito de interesse (iodato) reage com iodeto em meio acidificado na forma de tri-iodeto, na presença de amido, formando um complexo colorido azul (-I3/amido) com sinal máximo de absorbância no comprimento de onda de 582 nm. Os resultados obtidos no estudo de estabilidade ótica do produto formado demonstram que o produto colorido é instável sofrendo degradação com a luz/aquecimento da esfera de reflectância, portanto as leituras devem ser realizadas nos primeiros 5 minutos onde não ocorre decréscimo significativo de absorbância. Verificando a ordem de adição (analito/reagente cromogênico), observa-se que a melhor forma é iodeto/iodato (AR=0,613), sendo maior do que quando comparado a ordem iodato/iodeto (AR=0,500). Analisando-se a superfície de resposta (Figura 1), percebe-se que há uma região de máximo valor de AR situada na área vermelha mais escura do gráfico que representa as condições ótimas para a realização da reação de spot test quantitativo. Os resultados obtidos a partir deste planejamento foram ajusta¬dos a um modelo matemático quadrático descrito pela equação (Z= 0,1121+24,201*x - 327,921*x2 + 0,238*y - 0,2031*y2 + 4,072*x*y). Depois de realizada a análise estatística dos dados e definida a superfície de resposta determinou-se que as melhores condições experimentais são as concentrações de: H2SO4 =0,031 mol L-1 e KI = 0,582 mol L-1. Finalmente, mantendo-se constante as variáveis otimizadas, obteve-se a curva analítica de calibração (Figura 2) para iodato de potássio, descrita pela equação y=0,2721x + 0,3453, R2= 0,9992, com limites de detecção e quantificação de 2,72 mg/L e 4,78 mg/L, respectivamente. Verificou-se a necessidade de uma linearização da curva analítica, portanto foi aplicada a função matemática logarítmica (log([mol/L]x105)).

Equação: Z= 0,1121+24,201*[H2SO4] - 327,921* [H2SO4]2 + 0,238*[KI] - 0,2031*[KI]2 + 4,072* [H2SO4]*[KI]

Conclusões

O método desenvolvido apresentou uma simplicidade de execução, baixo custo de análise, rapidez, portabilidade (atribuídos ao fato de o equipamento ser portátil sendo possível analise “in situ”), além de baixo consumo de reagentes e quantidade mínima de resíduos gerados, sendo viável para determinação futura de iodato em sais de cozinha comerciais.

Agradecimentos

Ao Instituto de Química da UNESP (IQAr) e ao CNPq pelo apoio técnico e financeiro cedidos para a realização deste trabalho.

Referências

DUARTE, G. C. et al. Echographic evaluation of the thyroid gland and urinary iodine concentration in schoolchildren from distinct regions of the State of Sao Paulo, Brazil. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, v. 48, n. 6, p. 842-848, 2004.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ "Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz-métodos químicos e físicos para análise de alimentos"3° Ed. São Paulo, 1985 v.1. 533p.

TUBINO, M.; ROSSI, A. V.; MAGALHÃES, M. E. A. Quantitative spot tests of Fe (III), Cr (VI) and Ni (II) by reflectance measurements. Analytical Letters, v. 30, n. 2, p. 271-282, 1997.