Desenvolvimento de metodologia de digestão de tecido vegetal via digestão micro-onda utilizando estatística para comparação de dados.

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Química Analítica

Autores

Silva, A.T.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARA) ; Souza, C.M.A. (EMBRAPA) ; Faria, L.J.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARA)

Resumo

A maioria das técnicas analíticas utilizadas para determinações de elementos em amostras de solo e tecido vegetal requer que estes estejam na forma de uma solução aquosa sem resíduo, que sejam de rápidas na execução e com uma taxa de amostragem compatível com o método analítico. Foram analisadas 7 matrizes de tecido vegetal certificadas, onde foram comparados 2 métodos de dissolução dessas matrizes para fins analíticos, sendo elas a digestão em bloco digestor e via micro-ondas. Foi observado que as metodologias não possuem diferenças estatísticas significantes entre si. Ressalva-se que para as amostras de solo ricas em matéria orgânica, deve-se realizará novos estudos para obter-se uma nova metodologia via micro-ondas mais eficiente e segura.

Palavras chaves

Digestão; Microondas ; Estatística

Introdução

Como na maioria das áreas aplicadas, a química apresenta-se fundamental para o fornecimento de informações para tomada de decisões na agronomia. É com o uso de resultados químicos é possível se conhecer o grau de carência ou excesso de nutrientes em um solo e a necessidade de adubação e calagem (para a correção do pH do solo)(NOGUEIRA, 2003). Há técnicas que possibilitam a análise de amostras no estado sólido, enquanto outras apenas em solução, normalmente aquosa, ou ainda como uma suspensão. Entretanto, quando se pensa em análises químicas, as técnicas usadas necessitam, geralmente, de algum tipo de preparo de amostra, que transforma a forma original da amostra em uma forma mais conveniente e/ou mais apropriada para a análise. Os procedimentos de preparo de amostras exigem cuidados que objetivam minimizar os erros e garantir boas exatidão e precisão. Sendo que os detalhes experimentais que são considerados devem-se as peculiaridades dos analitos e/ou a sua faixa de concentração e, não somente, às características da técnica analítica que será utilizada (SOUSA et al, 2015). Dentre os métodos de preparo de amostra a alta temperatura empregada em via úmida destacam-se o aquecimento por convecção (blocos digestores, chama ou chapa aquecedora) e por micro-ondas, normalmente empregando ácidos minerais oxidantes e peroxido de hidrogênio (NOGUEIRA, 2003). Com relação à utilização do forno de micro-ondas em comparação a outros métodos tem-se como vantagens a maior eficiência na dissolução, a possibilidade de utilização de somente ácido nítrico ou solução aquosa deste para a decomposição da amostra, tem-se uma redução de riscos de perdas de analitos por volatilização e também reduzido o risco de contaminação devido ao ambiente de trabalho (KINGSTON & HASWELL, 1997).

Material e métodos

Foram digeridas 7 amostras certificadas de tecido vegetal, em triplicata, com as metodologias: Via bloco digestor e via micro-ondas. A massa utilizada em ambas as metodologias foram de 100 mg. Na metodologia em bloco digestor, a amostra foi adicionada junto com 2 mL de H2SO4 p.a. em tubo de digestão, Posteriormente, colocou-se para em bloco digestor a 280ºC/1h, após este tempo, deixou-se esfriar, sempre fora de bloco, por 5 mim, em seguida acrescentar 1 mL de H2O2, deixar esfriar por 5 mim e retorna ao aquecer a 280°/ 30 mim. Após o resfriamento de 5 mim, acrescentar mais 1 mL de H2O2, deixar esfriar por mais 5 mim, posteriormente aqueceu-se por 30 mim. Com as amostras límpidas, transferiu-se quantitativamente para balão volumétrico de 50 mL e aferiu-se com água deionizada. Em seguida, determinou e quantificou- se de fósforo. Para a metodologia via micro-ondas, a amostra foi acrescentada com 5 mL de HNO3 p.a. e 2 mL de H2O2 p.a. em recipiente de PTFE-TFM. Verificar se todos os parâmetros como temperatura, potência, reagentes, volumes, numero de vasos, resfriamento e rotação estão de acordo com os parâmetros desejados para analise, em seguida iniciou-se o processo de digestão com uma rampa de aquecimento de 20 mim e 10 mim de resfriamento com uma potencia de 850 W em rotação constante no aparelho de micro-ondas Multiwave ECO Paar. Em seguida precedeu-se diluição e analise. Precedeu-se a quantificação de fosforo nas amostras para verificar se analise pelo método Murphy-Ralley, para verificar se os resultados eram alterados pelos processos de preparo de amostra e em seguida procedeu-se analises estatísticas com determinação coeficiente de correlação entre as metodologias (R2), test T, d.m.s. e teste F para verificar se há diferença estatística entre as metodologias.

Resultado e discussão

Para as digestões das amostras de tecido vegetal, os testes da nova metodologia transcorrem de modo satisfatório, onde se obteve como resultado das digestões, amostras límpidas, incolores e sem resíduos. Estas são características desejáveis para o método de quantificação atualmente realizado neste laboratório. Depois da realização das digestões clássica e por micro-ondas, foi quantificado o fósforo nestas pelo método de Murphy- Riley. Para tecido vegetal foram analisadas sete amostras em triplicata, com três amostras de brancos, podem-se observar os resultados obtidos para tecido vegetal na tabela 01. Para as metodologias testadas para digestão via clássica e micro-ondas, podemos observar uma boa correlação entre os métodos, com R2 = 0,9988 (γ=0,9999x-0,003), o que nos fornece indícios que as metodologias não se diferem entre si. O método de digestão via micro- ondas demostrou possuir uma capacidade de digestão de amostras similar a digestão em bloco digestor (tcalc < d.m.s. e Fcalc < Ftab para a verificação de variação entre os métodos.). Pelos cálculos realizados, podemos verificar a boa similaridade entre as metodologias testadas.

Tabela 01-Resultados das analises de determinação de Fósforo das amostras, pelo método clássico e por digestão em micro-ondas e comparação estítica.


Tabela 02- Comparação dos métodos de digestão clássica e via micro-ondas.

Conclusões

Podemos observar que as metodologias não possuem diferenças estatísticas significantes entre si, podendo a metodologia utilizada atualmente (bloco digestor) ser substituída sem problemas pela metodologia proposta (digestão via micro-ondas), no caso da matriz estudada. Lembrando que a metodologia de digestão de amostras em questão levou em consideração o método de quantificação, como no caso do Fósforo que ainda, geralmente, se utiliza a cor como parâmetro, o que requer amostras límpidas e incolores, o que dificulta o processo de análise para amostras que ainda ficam amareladas e límpidas.

Agradecimentos

Agradecemos a Embrapa pela apoio metodológico e analítico e a Ufpa pelo apoio acadêmico.

Referências

1-SOUSA, R. A. de; CAMPOSA, N. S.; ORLANDOC, R. Apostila de Apoio em química analítica avançada- Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Química, UFJF; b Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Química, UFMG. Juiz de Fora, junho de 2015.
2-NOGUEIRA, A. R. de A. Preparo de amostras. In: ENCONTRO NACIONAL SOBRE MÉTODOS DOS LABORATÓRIOS DA EMBRAPA, 8., 2003, Jaguariúna, SP. Novas perspectivas para os laboratórios da Embrapa. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2003.
3-KINGSTON, H. M., & HASWELL, S. J. (1997). Microwave-enhanced chemistry: fundamentals, sample preparation, and applications. Washington, DC, American Chemical Society.