ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DE ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA BASEADA EM SPRAY TÉRMICO PARA DETERMINAÇÃO DE ESPÉCIE DE MÉDIA VOLATILIDADE
AUTORES: MATOS, G.D. - UNICAMP; ARRUDA, M.A.Z. - UNICAMP
RESUMO: O trabalho consiste na exploração da técnica de espectrometria de absorção atômica baseada em spray térmico, visando melhoras na eficiência de atomização e na sua sensibilidade para uma espécie de média volatilidade, o cobalto. A determinação desta espécie foi feita empregando dietilditiocarbamato de sódio como complexante, com o objetivo de formar um composto de maior volatilidade. As variáveis otimizadas foram: pH de complexação (pH 3), volume de amostra (400 uL), volume e concentração do complexante (400 uL e 0,1% m/v), composição dos gases da chama (acetileno/ar: 2/17 L/min) e a geometria do tubo de atomização. Os limites de detecção e quantificação foram 7 e 23 ug/L, respectivamente. O método mostrou-se eficaz devido aos limites obtidos e a necessidade de um pequeno volume de amostra.
PALAVRAS CHAVES: cobalto, spray térmico, dietilditiocarbamato de sódio
INTRODUÇÃO: A Espectrometria de absorção atômica é umas das técnicas analíticas mais utilizadas na determinação de elementos a baixas concentrações. Quando se trata na determinação de espécies na ordem de mg/L a técnica mais utilizada é a espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS), enquanto que, para a determinação de espécies na ordem de ug/L, utiliza-se a espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica (ETAAS) (WELZ E SPERLING, 1999). As principais limitações da FAAS são a sensibilidade (na ordem de mg/L) e a incompleta introdução da amostra (apenas 5% chega ao atomizador). No entanto, diversas alternativas são encontradas na literatura (MATUSIEWICZ, 1997) para tentar melhorar a sensibilidade da FAAS. Uma delas é a espectrometria de absorção atômica baseada em spray térmico (TS-FF-AAS), inicialmente proposta por Gaspar e Berndt (GÁSPÁR E BERNDT, 2000; PEREIRA et. al, 2004), que vem sendo empregada para tentar melhorar a sensibilidade da FAAS. No entanto, esta técnica ainda é pouco explorada para espécies de pouca e média volatilidade. Diante disso, foi proposto um método para determinação de cobalto empregando a TS-FF-AAS.
MATERIAL E MÉTODOS: O sistema consiste no uso de injetor comutador de acrílico acoplado ao sistema TS-FF-AAS. Na etapa de amostragem, as alças referentes à amostra e ao complexante (dietilditiocarbamato de sódio-DDTC) foram preenchidas, e ao mesmo tempo o transportador (água) é bombeado continuamente para o sistema TS-FF-AAS a uma vazão de 1 mL/min. Após a comutação do injetor, o complexo Co-DDTC foi transportado até o tubo de níquel, onde foi feita a determinação. Para a otimização do sistema foram estudadas variáveis físicas e químicas, incluindo pH de complexação (pH 1-5), volume de amostra e do complexante (100-500 uL), concentração do complexante (0,005-2%, m/v) e variação na composição dos gases da chama (proporção acetileno/ar). A geometria do tubo foi testada por meio de diferentes furações (0-115 mm2). Após as otimizações, calculou-se o limite de detecção e quantificação do método proposto. As otimizações foram realizadas a partir de soluções de cobalto de 2 mg/L. Para a análise das variáveis foram levadas em consideração as áreas de pico juntamente com o perfil de cada pico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: No estudo de pH, os melhores resultados foram obtidos em pH 3, sendo observado um decréscimo significativo em pH 1 e pequenas variações entre pH 3 e 5. Assim, o pH 3 foi escolhido para os demais estudos. O melhor sinal analítico em relação à concentração de DDTC foi para 0,1% (m/v), pois decréscimos significativos (acima de 30%) foram observados para valores acima e abaixo deste. O efeito do volume de amostra apresentou uma característica linear dentro da faixa estudada, 100-500 uL. Porém, o volume de 400 uL foi escolhido devido ao melhor perfil de pico obtido. O mesmo valor foi obtido para o estudo do volume de DDTC. Isto demonstra que o sistema garante bons resultados para pequenos volumes de amostra e complexante. A melhor composição dos gases da chama foi aquela obtida para um ambiente mais oxidante, proporção de 2/17 L/min de acetileno/ar. Em relação à área dos furos do tubo de atomização, a melhor foi àquela de 67 mm2. Após as otimizações, o limite de detecção (LD) e quantificação (LQ) encontrados foram de 7 e 23 ug/L, respectivamente.
CONCLUSÕES: Levando-se em consideração que o cobalto é um elemento de média volatilidade e a sua atomização não é tão simples como um elemento mais volátil, como o cádmio, tem-se então a necessidade de transformá-lo em um composto mais volátil e, desta forma, quantificá-lo na forma de um complexo, como por exemplo, Co-DDTC. Os resultados foram satisfatórios, visto que, foram obtidos baixos valores de LD e LQ, bem como, o emprego de um pequeno volume de amostra (400 uL). A sensibilidade obtida foi 17 vezes maior em relação FAAS. Além disso, tem-se a possibilidade da separação do analito da matriz.
AGRADECIMENTOS:CAPES-PQI, CNPq E FAPESP
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:GÁSPÁR, A.; BERNDT, H. 2000. Thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry (TS-FF-AAS) - a simple method for trace element determination with microsamples in the ug/L concentration range. Spectrochimica Acta B, 55(6): 587-597.
MATUSIEWICZ, H. 1997. Atom trapping and in situ preconcentration techniques for flame atomic absorption spectrometry. Spectrochimica Acta B, 52(12): 1711-1736.
PEREIRA, M.G.; PEREIRA-FILHO, E.R.; BERNDT, H.; ARRUDA, M.A.Z. 2004. Dertemination of cadmium and lead at low levels by using preconcentration at fullerene coupled to thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry. Spectrochimica Acta B, 59(4): 515-521.
WELZ, B.; SPERLING, M. 1999. Atomic Absorption Spectrometry. 3rd ed, Willey-VHC, Weinheim, 20-26.