ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE NI(II) E CD(II) UTILIZANDO MEIO AUTO-ORGANIZADO FORMADO POR COPOLÍMERO
AUTORES: RODRIGUES, G.D.; DE LEMOS, L.R.; DA SILVA, M.C.H.; DA SILVA, L.H.M.
DEPARTAMENTO DE QUíMICA - CCET - UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIçOSA (MARIACARMO@UFV.BR)
RESUMO: Desenvolveu-se um método para determinação de Ni(II) e Cd(II) em meio micelar formado pelo copolímero tribloco (PEO)20(PPO)69(PEO)20, massa molar 5800 g mol-1 e 30% EO (P103). O sinal analítico em função da concentração dos metais foi obtido através da espectrofotometria UV/visível. Parâmetros analíticos como pH do meio e concentração do complexante foram estudados. O método foi aplicado a determinação de Ni(II) e Cd(II) em amostras de água e urina. Os resultados obtidos para Ni(II) e Cd(II), respectivamente, foram: recuperação 102% (água) e 103% (urina); precisão 0,81% e 0,90%; limite de detecção 0,0313mg kg-1 e 0,0211mg kg-1 (Sbranco + 3dpbranco); limite de quantificação 0,0581mg kg-1 e 0,0900mg kg-1 (Sbranco + 10dpbranco) e faixa dinâmica 0,0500 a 0,900 mg kg-1 para ambos os metais.
PALAVRAS CHAVES: copolímero tribloco, ditizona, metal
INTRODUÇÃO: A ditizona (Dz) forma complexos coloridos com vários metais, tais como Zn(II), Cu(II), Pb(II), Ni(II) e Cd(II) dentre outros, com alta absortividade molar, tornando-a um excelente complexante para ser utilizado na determinação de metais através da espectrofotometria UV/visível. No entanto, esses complexos (Dz-metal) são insolúveis em meio aquoso. Assim, solventes orgânicos como clorofórmio e tetracloreto de carbono, são largamente utilizados nesta técnica (SANDELL, E.B., et. al., 1978). Devido ao alto teor de toxicidade desses solventes e com a preocupação em desenvolver-se métodos verdes, torna-se necessário descobrir novas metodologias analíticas com alta sensitividade e baixo custo. Nesse contexto, os copolímeros triblocos apresentam-se como uma excelente alternativa, já que esses compostos são biodegradáveis e não tóxicos. Esses copolímeros, acima da concentração micelar crítica (cmc), agregam-se originando micelas. Assim no núcleo da micela, meio mais hidrofóbico, ocorre a solubilização dos complexos Dz-Ni e Dz-Cd. O método desenvolvido foi aplicado a determinação de Ni(II) e Cd(II) em amostras de água e urina.
MATERIAL E MÉTODOS: Para investigar a melhor faixa de pH na determinação de Ni(II) e Cd(II), soluções com concentrações conhecidas do analito foram preparadas em pH 5,0 (ácido cítrico/citrato de sódio), 7,0 (ácido acético/acetato de sódio), 9,0 e 11,0 (hidróxido de amônio/cloreto de amônio). Para isto uma solução de concentração conhecida de ditizona em P103 10,0%(m/m) em um dos pHs foi preparada. O sinal analítico em função da concentração dos respectivos metais foi obtido através de um espectrofotômetro, em λ=552,1 nm (Ni(II)) e λ=498,1 nm (Cd(II)). Estudou-se também a proporção da concentração entre a ditizona e metal, afim de obter o melhor sinal analítico. As amostras de água e urina foram enriquecidas com Ni(II) e Cd(II) e analisadas pelo método proposto. Para isto uma solução estoque com 10,0 mg kg-1 de ditizona em P103 10,0%(m/m) pH=7,2 foi preparada para determinação de Ni(II). Para a determinação de Cd(II) preparou-se uma solução estoque com 5,00 mg kg-1 de ditizona em P103 10,0%(m/m) pH=5,0. Adição de quantidades apropriadas de Ni(II) e Cd(II), seguida de diluições apropriadas, possibilitou o preparo de soluções de trabalho na faixa de 0,0500 a 0,900 mg kg-1 para ambos os metais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com o aumento do pH observa-se um incremento na concentração do complexo Ni-Dz, alcançando uma concentração máxima em pH = 7,2 (Figura 1). Porém é possível aplicar o método na faixa de pH 7,2 a 8,8. Assim, o pH = 7,2 foi escolhido, para os demais experimentos. Para o Cd(II) a faixa de pH estudada foi de 3,0 a 12, obtendo-se comportamento semelhante ao do Ni(II), com máximo de absorbância em pH = 5,0. Alguns íons como o Fe(III), SO42- e Cl- apresentam limite de tolerância de 100 a 1000 vezes a concentração do analito estudado (0,400 mg kg-1), entretanto este limite diminui para os demais íons metálicos (Tabela 1). Estes resultados estão de acordo com a literatura, que prevê a utilização de alguns agentes mascarantes para minimização da concomitância de íons metálicos (MARCZENKO, Z., et. al.). O método possibilitou a recuperação de praticamente 100% dos metais, com precisão igual a 0,90%. (Tabela 2).
CONCLUSÕES: Foi proposto um método para determinação de Ni(II) e Cd(II) compatível com a química verde, pois o meio extrator é constituído por uma solução polimérica biodegradável e não tóxica. Este método poderá ser estendido a determinação de outros metais tais como: Pb(II), Cu(II) e Co(II) em diferentes matrizes.
AGRADECIMENTOS:FAPEMIG
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:1. MARCZENKO, Z.; BALCERZAK, M. 2000. Separation, Preconcentration and Spectrophotometry in Inorganic Analysis.
2. SANDELL, E.B.; ONISHI, H. 1978. Photometric Determination of Traces of Metals. 6G: 579-647.