ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDO DA INFLUÊNCIA ULTRA-SÔNICA NO ÓLEO CRU NA DETERMINAÇÃO DE HPAs PELO MÉTODO DE FLUORESCÊNCIA MOLECULAR
AUTORES: ANDRADE, E. L. S. (UFRN) ; BARBOSA, A. F. F. (UFRN) ; AMARAL, K. O. G. (UFRN) ; SILVA, F. R. G. (UFRN) ; SILVA, D. R. (UFRN) ; MELO, J. V. (UFRN)
RESUMO: O óleo cru é uma mistura complexa de hidrocarbonetos, dentre os quais estão presentes os HPAs, que são poluentes ambientais, devido a sua carcinogenidade e sua relativa persistência no meio ambiente. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do ultra-som nos HPAs contidos no óleo, através das análises de fluorescência molecular, a qual mostrou que o uso do ultra-som permitiu uma maior homogeneização da mistura. O ultra-som foi bastante eficaz na dispersão da amostra de óleo cru, isto foi verificado no espectro de fluorescência com relação à amostra sem ultra-som, através da diferença de intensidade de emissão. O tempo de ultra-som utilizado foi de 10, 20, 30, 40 e 50 min, sendo que o tempo de 10 min é o suficiente para dispersão e aumento na intensidade de fluorescência da amostra.
PALAVRAS CHAVES: hpas, ultra-som, fluorescência molecular
INTRODUÇÃO: O ultra-som é uma metodologia muito utilizada na indústria e nos laboratórios de pesquisa para limpeza de materiais, solda de plástico, processos químicos, preparação de emulsão e suspensão, desgaseificação de solventes e avaliação não destrutiva de materiais, isto é, a obtenção de informações sobre defeitos, fraturas, aglomerados, inclusão e anisotropia, [Martines et al, 2000]. Segundo [Nascentes et al, 2001] o ultra-som somente provoca reação química em intensidade de freqüências altas, mas quando em intensidades baixas, apenas provoca dispersão e/ou extração de compostos orgânicos e inorgânicos.O ensaio ultra-som é um método não destrutivo, na qual um feixe sônico de alta freqüência é introduzido no material a ser inspecionado com o objetivo de detectar descontinuidades internas e superficiais. O som que percorre o material é refletido pelas interfaces e é detectado e analisado para determinar a presença e localização de descontinuidade [Santin 2003]. A figura 01 mostra um espectro de freqüência sonora. A norma 3550B – 5 mostra que a extração ultra-sônica provoca uma mistura do solvente com a amostra quando o pulso ultra-sônico é ativado. O óleo cru é formado por uma mistura complexa envolvendo uma grande quantidade de substâncias químicas e dentro dessas misturas existem uma quantidade de 98% de hidrocarbonetos, no qual estão incluídos os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), que serão analisados nesse trabalho utilizando o método de Fluorescência Molecular. As moléculas aromáticas, com sua estrutura rígida, têm menos graus de liberdade vibracional que as moléculas alifáticas, por isso os compostos aromáticos como os HPAs são a classe de compostos que mais freqüentemente apresentam fluorescência [Sharma e Schulman, 1999].
MATERIAL E MÉTODOS: Os espectros de emissão foram feitos numa faixa de 300 a 600 nm, com comprimento de excitação fixo 282 nm, utilizando o Espectrofluorímetro da Shimatzu modelo RF-5301PC series em lâmpada de Xenônio e fenda numa espessura de 3 nm para excitação e emissão. Os espectros foram feitos com amostras de óleo cru, poços localizados na região nordeste, diluídos em hexano, numa proporção em volume de 25mL da amostra para 40 mL de hexano. Foram separadas 6 alíquotas da amostra e colocado em um ultra-som em tempos diferentes. Os tempos em ultra-som foram 10, 20, 30, 40 e 50 min e logo em seguida foram feitos à leitura no espectrofluorímetro. A preparação da amostra foi feita em alíquotas da amostra com e sem o processo ultra-sônico e observado nos seus espectros a dispersão da amostra no solvente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O ultra-som que possui uma freqüência de 40 kHz provocou na solução uma dispersão da amostra, formando uma mistura homogênea, permitindo a invisibilidade das partículas e impedindo a precipitação pelo movimento molecular, [Russel, 1981].
Como existe uma mistura de hidrocarbonetos em faixa de comprimentos de onda bem próximo, o espectro apresenta uma banda larga que engloba todos os orgânicos. Além dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos também podem existir outros orgânicos provenientes do óleo cru que possui luminescência nesta faixa de comprimento de onda.
O tempo de 10 min da amostra no ultra-som foi suficiente na homogeneização do óleo cru na solução, como mostra na figura 02, visto que em outros tempos apresenta uma intensidade parecida. Mas essa diferença se dá devido ao limite de homogeneização e conseqüentemente a redução do tempo gasto. Os compostos orgânicos do óleo cru apresentam-se numa faixa de comprimento de onda de 300 a 600 nm e com comprimento de onda de excitação fixo de 282 nm.
CONCLUSÕES: O processo ultra-sônico causou uma dispersão dos analitos na solução, sendo mostrado nos espectros de luminescência a diferença de intensidade das amostras com e sem o processo ultra-sônico. Observou-se também que a variação do tempo no ultra-som da amostra de óleo, basicamente não altera o resultado da dispersão. Isso significa que a amostra de óleo cru atingiu o limite de dispersão, por isso 10 min é o suficiente para a homogeneização. Foi identificado que a emissão da mistura dos HPAs do óleo cru ocorre na faixa de 300 a 550 nm.
AGRADECIMENTOS: Laboratório NEPGN
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Martines, M. A. U.; Davolos, M. R.;Jafelicci, M. J., O EFEITO DO ULTRASOM EM REAÇÕES QUIMICAS, química nova, v.23, 2000, p. 251-255.
METHOD 3550B, ULTRASONIC EXTRACTION, desembro de 1996.
Nascentes, C. C.; Korn, M.; Sousa, C. S.; Arruda, M. A. Z., USE OF ULTRASONIC BATHS FOR ANALYTICAL APPLICATIONS: A NEW APPROACH FOR OPTIMIZATION CONDITIONS, J. Braz. Chem. Soc., Vol. 12, No. 1, 57-63, 2001.
Russell, J.B., QUÍMICA GERAL, ed. McGRAW-HILL, 1981.
Santin, J. L., ULTRA-SON TÉCNICA E APLICAÇÃO, Ed. 2a, Artes gráficas e editora unificada, Paraná, 2003, p. 6-7.
Sharma, A.; Schulman, S. G., INTRODUCTION TO FLUORESCENCE SPECTROSCOPY, John Wiley – Interscience, New York, 1999, p. 284-285.
