Estudos de interferentes na determinação de íons cobre(II) em aguardente de cana-de-açúcar utilizando a combinação spot test - espectroscopia de reflectância difusa.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Analítica

Autores

Souza, J.C. (IQAR-UNESP) ; Rossini, E.L. (IQAR-UNESP) ; Pezza, H.R. (IQAR-UNESP) ; Pezza, L. (IQAR-UNESP)

Resumo

Neste trabalho, propomos avaliar o comportamento de interferentes na determinação de íons cobre(II) em aguardente de cana-de-açúcar. Para isso, os íons cobre(II) foram complexados com 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN), empregando a combinação spot test-espectroscopia de reflectância difusa. Foi verificado que os íons cádmio(II), cobalto(II), chumbo(II), ferro(III), manganês(II), níquel(II) e zinco(II) são interferentes na reação. Desta forma, para minimizar o efeito da interferência destes íons, o ácido malônico e o trifosfato de sódio foram utilizados como agentes mascarantes a uma concentração de 0,25% m/v, reduzindo o efeito de interferência para aproximadamente 2,0%, tornando-o dentro dos limites toleráveis.

Palavras chaves

aguardente de cana; spot test; reflectância difusa

Introdução

Assim como o vinho na Itália, o uísque na Escócia, a cerveja na Alemanha, o Brasil vem se destacando na produção de aguardente de cana, sendo a segunda bebida alcoólica mais consumida no país e a terceira mais consumida no mundo, atrás apenas da vodca e do socchu (bebida asiática à base de sorgo) (ABRABE, 2015). A aguardente de cana-de-açúcar é definida pela Instrução Normativa nº 13 de 29/06/2005, do Ministério da Agricultura, Pecuária e do Abastecimento (MAPA), como a bebida com graduação alcoólica de 38 a 54% v/v a 20,0ºC, obtida do destilado alcoólico simples de cana ou pela destilação do mosto fermentado de cana. (MAPA, 2005). A presença de elevadas concentrações de cobre na aguardente de cana a torna prejudicial à saúde humana, causando uma série de enfermidades ao indivíduo que a consome. Assim é de suma importância o controle do teor de cobre na bebida. Para a determinação de íons cobre(II) em soluções padrões foi utilizado o 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN) para processar a reação e, detecção por espectroscopia de reflectância difusa combinada com spot test. Entretanto, para a aplicação da metodologia proposta, é importante o estudo do comportamento do sistema na presença de interferentes. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento de interferentes na determinação de íons cobre(II) em aguardente de cana-de-açúcar por espectrometria de reflectância difusa combinada com spot test.

Material e métodos

A determinação de cobre pela metodologia proposta é feita através da reação do cobre com o PAN em papel de filtro, denominado spot test, utilizando a espectroscopia de reflectância difusa. A reação forma uma mancha de cor violeta. Para isto, adicionou-se 30 μL de uma solução de PAN a 0,12% m/v em etanol no spot test, em seguida, após secagem, 30 μL do analito a uma concentração alcoólica de 40% v/v a pH 5,00. As leituras foram feitas a 559 nm em um equipamento portátil de reflectancia difusa e um espectrômetro OOIBASE32 da Ocean Optics. Os íons interferentes foram escolhidos baseados em limites toleráveis em aguardente segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 1965), e que complexem com o PAN (SANDELL, 1978). Assim, os íons cádmio(II), cobalto(II), chumbo(II), ferro(III), manganês(II), níquel(II) e zinco(II) são prováveis interferentes. Para confirmar a hipótese, foi realizado um estudo utilizando o cálculo do fator de interferência (F.I.), em dois níveis de concentração para os íons estudados e para o conjunto dos íons nas mesmas condições. Para os íons cobre(II) as concentrações foram de 0,50 e 5,00 mg L-1, cádmio(II) 0,50 e 5,00 mg L-1, cobalto(II) 0,50 e 5,00 mg L-1, chumbo(II) 0,20 e 2,00 mg L-1, ferro(III) 0,30 e 3,00 mg L-1, manganês(II) 0,10 e 1,00 mg L-1, níquel(II) 0,30 e 3,00 mg L-1 e zinco(II) de 0,50 e 5,00 mg L-1. Para anular ou diminuir essa interferência, fez-sebuso de mascarantes. Para os íons cádmio(II), cobalto(II), ferro(III) e níquel(II) usou-senácido malônico, e para os íons chumbo(II), manganês(II) e zinco(II) usou-se trifosfato de sódio (PERRIN, 1970). Para esse estudo, fixou-se uma concentração de 0,20% m/v para ambos. Posteriormente, a concentração dos mascarantes foi otimizada, variando no intervalo de 0,05 a 0,25% m/v.

Resultado e discussão

Pelos valores dos fatores de interferência calculados para cada íon isolado e para o conjunto total desses íons, todos apresentaram níveis de interferência acima do limite tolerável (5,00%), demonstrando que todos os íons estudados e a combinação deles são de fato interferentes. Este efeito de interferência é intensificado pelo aumento da concentração dos íons interferentes e também quando a concentração dos íons cobre(II) está no seu nível mais baixo. Para a concentração estudada, de 0,20% m/v, dos mascarantes ácido malônico e trifosfato de sódio há uma grande redução dos efeitos de interferência de todos os íons metálicos avaliados e no conjunto de todos esses íons. Observa-se também que alguns efeitos de interferência de alguns íons ficaram dentro dos níveis considerados aceitáveis e outros ainda estão acima, porém verifica-se a potencialidade dos reagentes mascarantes utilizados em diminuir os níveis de interferência para a metodologia proposta. Portanto, há ainda a necessidade de se otimizar a concentração dos mascarantes para reduzir os níveis de interferência dentro dos limites considerados aceitáveis. Os mascarantes ácido malônico e trifosfato de sódio quando empregados juntos, também provocam uma variação positiva na diminuição do efeito de interferência a medida que a concentração deles aumenta. Assim, a concentração de 0,25% m/v para cada mascarante foi suficente para reduzir o fator de interferência do conjuntos de íons estudados para 0,98, representando uma interferência de somente 2,0% (Figura 1), ficando dentro dos parâmetros toleráveis de interferência.

Variação do fator de interferência em função da concentração (% m/v) dos mascarantes ácido malônico e trifosfato de sódio.

Conclusões

A determinação de íons cobre(II) em aguardente de cana-de-açúcar empregando a reação de complexação com o agente cromogênico PAN na combinação spot test – espectroscopia de reflectância difusa, nas condições avaliadas, sofre interferência dos íons cádmio(II), cobalto(II), chumbo(II), ferro(III), manganês(II), níquel(II) e zinco(II). Entretanto, seu efeito pode ser minimizado, a um nível de 2,0%, com a utilização de ácido malônico e trifosfato de sódio a uma concentração de 0,25% m/v em solução.

Agradecimentos

Ao Instituto de Química da UNESP – Araraquara/SP e a CAPES pelo apoio técnico e financeiro cedidos para a realização deste trabalho.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE BEBIDAS. Destilados. Disponível em: <http://www.abrabe.org.br/categorias/>. Acesso em: 15 fev. 2015.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa n° 13 de 29 de junho de 2005. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 30 jun. 2005. Seção 1, p. 3. Disponível em: <http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-consulta/consultarLegislacao.do?operacao=visualizar&id=12386>. Acesso em: 29 jan. 2015.

AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Decreto n° 55871, de 26 março de 1965. Brasília, DF, 1965. Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/wps/wcm/connect/414d248047458a7d93f3d73fbc4c6735/DECRETO+N%C2%BA+55.871,+DE+26+DE+MAR%C3%87O+DE+1965.pdf?MOD=AJPERES>. Acesso em: 25 jan. 2015.

SANDELL, E. B.; ONISH, H. Photometric determination of traces of metals. Part I. New York: John Wiley & Sons, 1978.

PERRIN, D. D. Masking and demasking of chemical reactions. New York: Intercience Publishers, 1970.