Determinação de naftaleno em amostras de solo




AUTORES: Souza Xavier Santos, T. (UFVJM) ; Oliveira Mourão, A. (UFVJM) ; Soares Santos, M. (UFVJM) ; Santos Van Der Maas, A. (UFVJM) ; Emília Reis de Melo, W. (UFVJM) ; Santos Nantes, K. (UFVJM) ; Lisboa Rodrigues, J. (UFVJM)

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo validar um método analítico para determinação de naftaleno em amostras de solo, por meio da extração assistida por ultrassom (UAE) seguida por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada ao detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD). Os parâmetros que afetam o processo de extração foram estudados e otimizados. Os resultados indicam que a extração por ultrassom, é um método rápido, de baixo custo e eficiente para extração de naftaleno em amostras de solo.

PALAVRAS CHAVES: HPLC-DAD; UAE; naftaleno

INTRODUÇÃO: O Naftaleno é um poluente orgânico pertencente ao grupo dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). Esses poluentes são considerados prioritários em estudos ambientais, em função de sua alta capacidade de distribuição no ambiente (atmosfera, água e solo), sendo encontrados em matrizes ambientais como uma mistura extremamente complexa (ALVES, 2007). Em função das características tóxicas, mutagênicas e carcinogênicas, o naftaleno é um composto que tem despertado bastante interesse em estudos de contaminantes ambientais, devido sua persistência e potencial de bioacumulação (MENDES et al., 2020). Neste contexto, faz-se necessário a determinação das concentrações deste composto nas matrizes ambientais visando garantir qualidade de vida as populações. Em virtude do baixo nível de concentração deste composto nas amostras, torna-se necessário realizar a extração do analito para sua posterior detecção por cromatografia (AKVAN et al., 2019). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi validar a técnica de extração por ultrassom para análise de Naftaleno em solo por cromatografia líquida acoplado ao detector de arranjo de diodos. Essa validação ocorreu com relação às principais figuras de mérito: exatidão, precisão, limite de detecção e quantificação, linearidade, sensibilidade e seletividade.

MATERIAL E MÉTODOS: A extração foi adaptada a partir do método descrito por Cotta et al., (2009). Foram pesados exatamente 2g da amostra de solo sem o analito de interesse diretamente em um tubo Falcon, em seguida, foi adicionado 5 mL de acetonitrila, a amostra foi agitada para homogeneizar o solo e o solvente de extração. Após homogeneização a mostra foi fortificada com 500ng de naftaleno por g de solo, agitada em vórtex a 2500 rpm por 1 minuto, em seguida, a amostra foi coberta com papel alumínio e deixada em repouso por 2 horas. Posteriormente, as amostras foram levadas ao banho ultrassom por 30 minutos. Após a extração, as amostras foram centrifugadas a 4000 rpm por 10 minutos. Posteriormente 2 mL do sobrenadante foram coletados, filtrados seis vezes e analisados por HPLC-DAD (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada ao Detector de Arranjo de diodos) adquiridos da PerkinElmer. Os dados foram registrados e analisados utilizando o software Chromera.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para otimização do solvente e tempo de banho ultrassom, foram analisadas a área do pico cromatográfico. Como pode ser observado na figura 1, a área do pico utilizando acetonitrila foram maiores do que com o metanol. Portanto, acetonitrila foi selecionada como o solvente de extração. Em relação, ao tempo de exposição ao banho ultrassom, podemos verificar na figura 2, não teve nenhum aumento perceptível da área do pico após aumentar o tempo de banho ultrassom para 20, 30, 40 e 60 minutos. Logo, 10 minutos foi o tempo selecionado como ideal. Para alcançar a validação do método proposto neste trabalho, foram avaliados os seguintes parâmetros: linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), exatidão e precisão. A linearidade foi determinada a partir do coeficiente de determinação (r2) da curva analítica em níveis de concentração de 50 – 600 ng de naftaleno / g de solo. A curva de calibração apresentou bom nível de linearidade com coeficiente de correlação igual a 0,997. De acordo com o INMETRO (2020), o coeficiente de variação deve ser igual ou superior a 0,99. Os limites de detecção (LD) e os limite de quantificação (LQ) foram calculados a partir da curva analítica (INMETRO, 2020). Os valores obtidos de LD e LQ foram 30 ng/g e 91 ng/g, respectivamente. A precisão do método foi avaliada em função da repetibilidade e precisão intermediária, por meio da estimativa do desvio padrão relativo (%RSD) (INMETRO, 2020). O valor de %RSD para repetibilidade para as concentrações 100, 300 e 550 ng de naftaleno/g de solo foram respectivamente, 3,8; 4 e 2,1% e para precisão intermediária foi de 6; 5,7 e 2,4%. Em análises de traços e impurezas, são aceitos %RSD de até 20% (MOREAU; SIQUEIRA,2008).

Figura 1

Escolha do solvente ideal para extração em naftaleno em amostras de solo

Figura 2

Escolha do tempo de banho ultrassom para extração do naftaleno em amostras de solo

CONCLUSÕES: Conclui-se a partir dos resultados, que o método UAE pode extrair naftaleno em amostras de solo de forma eficaz. O método apresenta vantagens em comparação com ouros métodos convencionais devido ao rápido tempo de extração e ao fato de não ter etapa de limpeza. O método também apresentou linearidade, limite de detecção e limite de quantificação e precisão satisfatórias.

AGRADECIMENTOS: Agradecemos a UFVJM, CAPES e CNPq.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALBERO, B., TADEO, J. L., PÉREZ, R. A. Ultrasound-assisted extraction of organic contaminants. TrAC Trends in Analytical Chemistry. v. 118, p. 739-750, 2019.

ALVES, B. N. G. Biodegradação de naftaleno em solos contaminados por derivados de petróleo em Caratinga – MG. 2007. 49 f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Sustentabilidade) – Centro Universitário de Caratinga, Caratinga, 2007.
AKVAN, N.; AZIMI, G.; PARASTAR, H. Chemometric assisted determination of 16 pahs in water samples by ultrasonic assisted emulsification microextraction followed by fast highperformance liquid chromatography with diode array detector. Microchemical Journal, v. 150, p. 104056, 2019.

Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Revisão nº 08, de abril de 2020. Orientação sobre Validação de Métodos Analíticos: Documento de caráter orientativo. (DOQ-CGCRE-008). Coordenação Geral de Acreditação. Distrito Federal: Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Sismetro), 2020
MENDES, G. P.; VIANNA, M. M. G. R.; CHIAVONE FILHO, O.; Aranha, R. M.; MAGALHÃES, V. M. de A. Remediação de Solo Contaminado com Naftaleno: Estudo Comparativo da Aplicação de Processos Oxidativos Avançados Homogêneo e Heterogêneo. Remediação de Solo Contaminado com Naftaleno: Estudo Comparativo da Aplicação de Processos Oxidativos Avançados Homogêneo e Heterogêneo, 1-388, 2020.

MOREAU, R.L.de M.; SIQUEIRA, M.E.P.B.de. Toxicologia Analítica. [Reimpr.]. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011.