ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ensino de Química
Autores
Batista, T.C. (IFRJ) ; Mustafá, L. (IFRJ) ; Rodrigo, A. (IFRJ) ; Sousa Junior, C. (IFRJ)
Resumo
O curso técnico de Meio Ambiente integrado ao ensino médio é composto por 8 semestres, e no seu último período, a disciplina de Química Analítica Ambiental 2 tem o papel de estimular o aluno formando a realizar um projeto de análise que abrange todo o conhecimento ministrado no decorrer desses 4 anos. Disciplinas como química geral, físico-química, química orgânica e química analítica são pré-requisitos necessários na elaboração de um projeto de cunho científico na área ambiental. A utilização de matrizes reais estimula a busca pelo conhecimento científico por parte dos discentes. Como exemplo de amostra do cotidiano para uma análise laboratorial, temos a alface (Lactuca sativa L.), hortaliça essa presente na base alimentar mundial.
Palavras chaves
Alface; metais traços; ICP-OES
Introdução
A alface (Lactuca sativa L.) é uma planta herbácea presente na dieta de milhões de brasileiros. Essa hortaliça é uma excelente fonte de vitaminas e minerais, além de possuir a vantagem de poder ser ingerida sem necessidade de cozinhar, o que mantêm a integridade química de certos nutrientes. O cultivo desse vegetal é usualmente realizado em canteiros, utilizando métodos de irrigação convencionais, entretanto a demanda deste alimento faz com que sejam necessários o uso de produtos químicos para otimizar a produção como fertilizantes. Esses fertilizantes são produtos químicos produzidos com a finalidade de fornecer ao solo, recursos indispensáveis ao crescimento das plantas. A adição desses produtos faz com que o solo fique rico em nutrientes limitantes ao crescimento, como nitrogênio, fósforo e potássio. Entretanto, alguns fertilizantes podem conter metais traços em sua composição como Mn, Al, Cr e Pb, que em determinadas concentrações podem ocasionar danos à saúde humana. Esses adubos sintéticos são produzidos com a utilização de material rochoso que contêm essas substâncias indispensáveis ao crescimento vegetal, como rochas fosfatadas, e muitas vezes é inviável retirar esses metais traço que estão contidos na matéria prima dos fertilizantes. O trabalho tem como objetivo analisar os metais traço presentes nas alfaces produzidas na Região Serrana do Rio de Janeiro, que são comercializadas para o consumo em diversas regiões do estado, sendo o segundo maior consumidor desta hortaliça e também um dos maiores produtores deste cultivável. A determinação desses metais foi feita utilizando a técnica de ICP-OES, que é uma análise robusta e eficaz, utilizada para quantificação de metais traço em concentrações extremamente baixas.
Material e métodos
As amostras foram coletadas seguindo o método de amostragem em zigue-zague, tanto para alface lisa, quanto para alface crespa, extraindo-se toda a planta, incluindo a raiz. As amostras foram identificadas individualmente de acordo com seu ponto de coleta e tipo de alface. Depois de lavadas, as amostras foram colocadas em vidro de relógio, previamente lavado com solução de potassa alcoólica e água destilada, para impedir o contato da amostra com qualquer possível fonte de contaminação. Em seguida, as amostras foram levadas para estufa STERILIFER, à temperatura de 70 °C por um período de 24h. Depois de secas, as amostras foram maceradas e trituradas em um recipiente previamente lavado e utilizando o pistilo como ferramenta para macerar. Os produtos gerados foram massas secas homogêneas de alface dos tipos lisa e crespa que foram quarteadas para diminuição do seu volume e por fim, vedados e levados para o dessecador para impedir a entrada de água. Foi realizado um planejamento de experimentos com três variáveis e dois níveis (2^3) para o processo de disgestão. A primeira variável utilizada foi qualitativa, apresentada pelo tipo de folhagem (lisa ou crespa) e as demais variáveis foram do tipo quantitativa (concentração do ácido e tempo de digestão). A digestão das amostras foi realizada utilizando aproximadamente 1 g da amostra em balança analítica OHASUS, em seguida foram adicionados 20 mL de ácido nítrico, utilizando-se concentrações de 1 e 3 mol/L, por grama de amostra pesada. A partir deste momento inicia-se a pré-digestão das amostras que ficaram 24 horas em repouso. Depois deste período, as amostras foram levadas para um sistema de digestão, mantendo-se a temperatura a 80°C, por 1h. As amostras preparadas foram levadas para análise no aparelho de ICP-OES.
Resultado e discussão
O material de referência empregado para as análises foi um padrão multielementar da PERKIN ELMER de 100mg/L que permitiu a preparação de uma boa faixa de trabalho. Os resultados obtidos demonstraram a boa precisão, pois a metodologia analítica empregada foi baseada numa técnica certificada pelo ISO 17.025 e os resultados das análises podem ser observados na Tabela 1. Com base nos resultados das concentrações de manganês nos ensaios foi possível tratar estatisticamente os dados utilizando o software Statistic e verificar as condições do planejamento de experimentos. São observados os efeitos do tratamento de dados, que apresentaram um bom ajuste, uma vez que apresentaram um coeficiente de determinação (R2) igual a 0,90482 com interações múltiplas.As Figuras 2 e 3 apresentam os gráficos de superfície gerados pela análise de manganês, sendo o primeiro em 3D e o segundo em 2D. A análise dos gráficos 3D e 2D para o metal do manganês, permite concluir que um menor tempo de digestão e uma concentração menor do ácido levará á melhores resultados, sendo assim o ensaio que combina as duas condições ótimas classificado como o melhor ensaio para a extração do metal em solução. Essa conclusão é evidenciada através da análise da zona crítica de ambos os gráficos.
Conclusões
As análises realizadas apresentaram concentrações relevantes de manganês presente na alface, confirmados pelos valores e gráficos apresentados, porém para um estudo mais ampliado e generalizado seria necessária a ampliação da amostragem, do número de testes e da melhora das condições para estes. Os resultados encontrados mostram que a análise da qualidade da alface e possivelmente de outras hortaliças, frente à contaminação por metais pesados é importante, tendo em vista a relevância deste evento no impacto a população consumidora.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao IFRJ pelo auxílio financeiro.
Referências
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