ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DIRETA E SIMULTÂNEA DE ALUMÍNIO E FERRO EM ÁGUA DO RIO NEGRO – AM POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA COM ATOMIZAÇÃO ELETROTÉRMICA
AUTORES: Gama, C.A.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM) ; Sargentini Júnior, (INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA - INPA) ; Bolson, M.A. (INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA - INPA) ; Fernandes, E.P. (INSTITUTO FEDERAL DO AMAZONAS - IFAM)
RESUMO: Foi desenvolvida uma metodologia analítica para determinação direta e simultânea
de Al e Fe por GFAAS. O programa de aquecimento do tubo de grafite foi otimizado
em 5 etapas: secagem (1) a 110°C (10s, 25s), secagem (2) a 130ºC (3s, 20s),
pirólise a 1000ºC (10s, 20s), atomização a 2400ºC (0s, 5s) e limpeza a 2600ºC (1s,
3s). As melhores condições analíticas de calibração foram obtidas utilizando 2,0%
HNO3 como meio ácido. Para Al foram obtidos como coeficientes angulares e de
correlação linear 7,95.10-4 (±5,04.10-6) e 0,9992 e para Fe 0,00268 (±5,38.10-6) e
0,9999. Os resultados evidenciaram que interferências causadas pela matriz da
amostra de água do rio Negro, foram minimizadas pelo método. Os limites de
detecção estimados foram 1,2 µg L-1 e 0,9 µg L-1 para Al e Fe, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: metais pesados; substâncias húmicas aquát; poluição
INTRODUÇÃO: Há diversas fontes de contaminação da água, as principais são antrópicas,
decorrente do uso irresponsável dos recursos hídricos (BARROS & AMIN, 2008). São
consideradas fontes em potencial: o descarte de resíduos oriundos de produção
industrial, escoamento de substancias derivadas de pesticidas utilizadas em
terras agrícolas, etc. Alguns poluentes específicos incluem produtos químicos
industriais, como hidrocarbonetos clorados, metais potencialmente tóxicos,
incluindo o cádmio, chumbo, alumínio e mercúrio (ZAGATTO & BERTOLETTI, 2006).
Determinações diretas e simultâneas de metais são de grande importância por
permitirem rápidas interpretações e avaliações ambientais abrangentes, fatores
essenciais em monitoramento ambiental de águas e solos e em biomonitoramento
(STAFILOV, 2000).
O desenvolvimento de metodologias analíticas para determinação simultânea de
elementos traços utilizando a espectrometria de absorção atômica e detecção
simultânea (SIMAAS) tem crescido amplamente, pois mesmo quando dois elementos
são determinados simultaneamente, verifica-se uma redução pela metade no tempo
de análise e gastos com reagentes e amostras (OLIVEIRA, 2003).
Diversas técnicas analíticas têm sido utilizadas para a determinação de metais
em águas ricas em substância húmicas aquáticas como as águas do rio Negro, porém
a maioria das metodologias utiliza procedimentos de pré-tratamento das amostras.
Entretanto, em análises de elementos traço, há grande preocupação com relação a
estes procedimentos, pois a adição de reagentes pode ser uma fonte de
contaminação (GOVEIA et al., 2007). A determinação direta das amostras de água
do Rio Negro utilizando GFAAS possui uma grande vantagem de não necessitar de um
tratamento antes da quantificação do analito.
MATERIAL E MÉTODOS: Para o desenvolvimento do método analítico foi utilizado um espectrômetro de
absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite e detecção
simultânea fabricado pela Perkin Elmer (Norwalk, CT, USA), modelo SIMAA 6000.
Foram utilizados tubos de grafite do tipo THGA, lâmpada multielementar de cátodo
oco (HCL) Perkin Elmer LuminaTM.
Os comprimentos de onda selecionados foram: 309,3 nm (Al) e 248,3 nm (Fe).
Largura da fenda utilizada foi 0,7 nm e o fluxo de gás purga (Argônio 99.999%,
White Martins) de 250 mL.min-1 conforme recomendações do fabricante.
Todas as soluções foram preparadas utilizando-se água deionizada de alta pureza
obtida em sistema Purelab Ultra, ELGA.
Ácido Nítrico 65% Suprapur® (Merck) foi utilizado para preparar todas as
soluções em meio ácido.
Soluções analíticas de referência multielementares contendo 10,0; 20,0; 30,0;
40,0 e 50,0 μg L-1 de Al e Fe, preparadas diariamente por sucessivas diluições
das soluções padrões para absorção atômica Titrisol® (Merck) contendo Al e Fe
(1000 mg L-1) em meio de 0,1% (v/v) HNO3.
Curvas de pirólise e atomização foram obtidas injetando-se 10 μL de solução
multielementar contendo 50 μg L-1 de Al e 25 μg L-1 de Fe em 0,1% (v/v) HNO3 com
o auxílio do amostrador automático.
Curvas de calibração foram obtidas simultaneamente para Al e Fe a partir de
soluções multielementares de referência em diferentes meios: 0,1; 1,0 e 2,0%
(v/v) HNO3 com adição de 5 μg Pd + 3 μg Mg(NO3)2. Esse mesmo procedimento foi
realizado em presença da amostra para comparação de coeficientes angulares e
correlação linear, bem como verificar possíveis interferências da matriz.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Analisando os dados contidos na figura 1, pode-se observar que Al e Fe
mantiveram comportamentos térmicos similares na faixa relativa à pirólise.
Nestas condições, foi selecionada a temperatura de 1000 °C como pirólise ideal,
levando em consideração a melhor resposta analítica para o elemento Al, que
neste caso é o menos sensível, associado ao menor desvio padrão das medidas. Uma
avaliação da faixa que corresponde à curva de atomização permite verificar que,
a temperatura de 2400°C obtém-se um bom sinal analítico para ambos.
Foram construídas curvas analíticas em diferentes concentrações de HNO3 para
soluções de referências e amostras de água do rio Negro. Os melhores resultados
foram para soluções de 2,0% de HNO3. Para Al foram obtidos coeficientes
angulares e de correlação linear iguais a 7,95.10-4 (±5,04.10-6) e 0,9992 para
2,0% de HNO3 e 7,75.10-4 (±3,27.10-4) e 0,9999 para 2,0% HNO3 + amostra de água
do rio Negro. Para Fe foram obtidos coeficientes angulares e de correlação
linear iguais a 0,00268 (±5,38.10-6) e 0,9999 para 2,0% de HNO3 e 0,00265
(±1,39.10-5) e 0,9996 para 2,0% de HNO3 + água do rio Negro (Figura 2).
Os menores valores para limite de detecção foram 1,2 µg L-1 para Al e 0,9 µg L-1
para Fe em 2,0% HNO3. As massas características obtidas foram 47,8 (±0,6) para
Al e 14,0 (±0,1) para Fe para 2,0% HNO3.
Foram obtidas 112,2 e 113,0% como porcentagens de recuperação para Al e Fe,
respectivamente. As boas recuperações obtidas nos dois meios demonstram que os
analitos podem ser determinados de forma direta e simultânea em água do rio
Negro.
Figura 1
Curva de pirólise e atomização obtidas a partir de
0,5 ng de Fe e 1,0 ng de Al em 0,1% HNO3 em amostra
diluída (1:4) com adição de modificador
Figura 02
Curvas analíticas para Al e Fe a partir de solução
analítica de referência e amostra de
água do rio Negro em 2% HNO3 com adição de
modificador
CONCLUSÕES: O método desenvolvido para a determinação de alumínio e ferro em água do rio Negro
por GFAAS mostrou-se eficiente na diminuição do tempo de análise, consumo de
reagentes químicos e amostras. O programa de aquecimento é adequado para a
determinação direta e simultânea dos analitos. As melhores condições analíticas de
calibração e sensibilidade foram obtidas foram em 2,0% HNO3 no preparo de todas as
soluções analíticas de referência e amostras. Os limites de detecção e
quantificação estimados foram concordantes com aqueles encontrados na literatura.
AGRADECIMENTOS: À CAPES, FUNASA, INPA, PPGQ-UFAM, Polícia Civil do Amazonas
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARROS, F. G. N., AMIN, M. M. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional. Vol. 4, n. 1, p. 75-108, 2008.
GOVEIA, D. et al. Determinação direta de Cu, Cd, Ni e Pb em substâncias húmicas aquáticas por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. 30a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, São Paulo, 2007.
OLIVEIRA, P. V.; CORREIA, P. R. M.; NOMURA, C. S.; Espectrometria de absorção atômica multielementar: Desafios e Perspectivas. Analytica 5. pp. 52-59, 2003.
STAFILOV, T. Determination of trace elements in minerals by electrothermal atomic absorption spectrometry. Spectrochimica Acta Part B 55, pp. 893-906. 2000.
ZAGATTO, P. A., BERTOLETTI, E. Ecotoxicologia Aquática – Princípios e Aplicações. São Carlos: Rima, pp. 478, 2006.
