ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ADAPTAÇÃO DO MÉTODO DE DIGESTÃO PARCIAL (EPA 3050B) PARA MATERIAIS POLIMÉRICOS
AUTORES: Correa Vedolin, M. (INSTITUTO OCEANOGRÁFICO- USP) ; Cesar Lopes Figueira, R. (INSTITUTO OCEANOGRÁFICO- USP) ; Turra, A. (INSTITUTO OCEANOGRÁFICO- USP)
RESUMO: Os pellets de plásticos recebem quantidades significativas de aditivos os quais
possuem metais pesados. Sua perda durante os processos de produção e transporte
acarreta na liberação dos contaminantes no ambiente. Este trabalho tem como
objetivo determinar uma metodologia precisa para análise da concentração de metais
pesados em pellets coletados ao longo do litoral do Estado de São Paulo a fim de
avaliar a sua distribuição e contribuição na poluição marinha desta região. Quatro
tipos de amostras de resinas virgens, sendo cinco replicatas de cada, foram
analisadas para metais após digestão ácida (EPA 3050B), através da técnica de ICP-
OES. A padronização dos resultados sugere que o método é capaz de revelar com
confiabilidade concentrações significativas de metais nesse tipo de material.
PALAVRAS CHAVES: pellets de plástico; metais pesados; polímeros
INTRODUÇÃO: Pellets plásticos são resinas que correspondem à forma principal na qual estes
polímeros são produzidos e comercializados, sendo usados como matéria prima em
indústrias de transformação, onde são derretidos e moldados de acordo com o
produto final (Wilber, 1987; EPA, 1990a). Na região litorânea do Estado de São
Paulo o aparecimento e acúmulo destas partículas vêm sendo registrado (citação),
sendo sua origem atribuída a fontes locais (Ryan e Swanepoel, 1995) e
relacionada à ampla atividade antrópica e forte urbanização da região. Esses
pellets são encontrados em vários ambientes aquáticos, sugerindo uma perda deste
material em algumas das etapas de produção, transporte e utilização (Carpenter
et al., 1972; Gregory, 1977 e 1978; Ryan, 1988; EPA, 1992a; Mato et al., 2001;
Reddy et al., 2006; Costa et al., 2009). Uma vez no ambiente, os pellets tem a
capacidade de adsorver grandes concentrações de poluentes orgânicos e
inorgânicos, principalmente em áreas bem urbanizadas (Rios et al., 2007 e Ogata
et al., 2009). Considerando os possíveis efeitos associados ao pellets plásticos
em ambientes costeiros, assim como a sua grande quantidade, fica evidente a
necessidade de métodos analíticos precisos para melhor caracterizar os impactos
associados à estas partículas. Nesse sentido, com o rápido desenvolvimento de
metodologias analíticas, atualmente é dada grande importância à qualidade dos
dados de medição, que abrange dois critérios essenciais - utilidade e
confiabilidade (Thompson et al., 2002). Neste contexto, esse estudo tem como
objetivo a determinação de uma metodologia confiável para estabelecer as
concentrações de metais em materiais poliméricos.
MATERIAL E MÉTODOS: Para atender os objetivos propostos, os pellets foram analisados como sedimento
(ASHTON et al., 2010; CADORE et al., 2008 e HOLMES et al., 2012). Para tanto,
inicialmente o método foi testado com amostras de pellets virgens fornecidas
pela Braskem, sendo estas: polipropileno (CP_191XP), polietileno de alta
densidade (GM_9450F) e coloridos, azul (GM_5010T2) e preto (GM_100BK), ambos de
polietileno. O material aderido às amostras teve as concentrações de diversos
metais (Ag, Al, Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Sn, Ti, Zn e Pb) quantificadas por meio
da técnica de ICP-OES, procedimento descrito em SW-846 US EPA 6010c (USEPA,
2007). Para tanto, os pellets foram submetidos a uma digestão ácida adaptada
(EPA3050B), para a qual foram utilizados 2g de amostra, com 5 réplicas de cada,
incluindo também duas réplicas do material de referência certificado para
sedimento (SS-1). Na digestão ácida foram utilizados 10 mL de HNO3 na proporção
1:1 (com água) acrescentando-se, após 10 minutos de aquecimento em chapa (90 ºC)
mais 5 mL de HNO3 concentrado. A seguir esta mistura foi novamente aquecida por
mais 30 minutos, sofrendo a adição de 2 mL de água destilada juntamente com 3 mL
de H2O2 a 30%. A esta etapa seguiu-se um novo ciclo de aquecimento (60 minutos)
com subsequente adição de 10 mL de H2O2, visando a oxidação da matéria orgânica.
Devido à característica inerte do material, o período de aquecimento da última
etapa foi adaptado, sendo necessário apenas 60 minutos para oxidação total. Por
fim, à mistura foi acrescentado 10 mL de HCl para auxiliar na solubilização dos
metais e, após o resfriamento do material, este foi filtrado e armazenado em
tubos do tipo “falcon” (50 mL).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados revelaram reduzida variação entre as concentrações das replicatas
de cada amostra (Tab. 1). Essas concentrações estão de acordo com o esperado,
pois a reduzida variação indica que o método é confiável.
Esta metodologia pode ser vista em outros estudos que abordam a determinação de
elementos metálicos em plásticos (Zenebon et al., 2004; Birley, 1982; Takahashi
et al., 2008 e 1999; Nomura et al., 2000; Soarez, 2008; Mateus, 1999, Andrady,
2009), presença de elementos metálicos em embalagens alimentícias (Cadore et
al., 2008), pellets (Ashton et al., 2010 e Holmes et al., 2012), lixo plástico
encontrado nas praias (Nakashima et al., 2011) e sacolas plásticas de
supermercados (Sakai et al., 2009). A literatura descreve trabalhos (Besecker et
al., 1998; Eilola & Peramaki, 2003; Perring et al., 2001) desenvolvidos com a
finalidade de otimizar a dissolução completa das amostras, buscando métodos
confiáveis, rápidos e que não levem a perda dos analitos. Existe uma tendência
em se buscar métodos de amostragem sólida direta para a determinação de íons
metálicos em polímeros, visando um tempo menor de análise e manipulação da
amostra, reduzindo a sua contaminação. Janssen et al., 1994 e Belarra et al.,
1999 utilizaram técnicas similares à digestão ácida (EPA 3050B) e obtiveram
resultados expressivos de presença de metais em plásticos, polietileno e PVC,
respectivamente. O presente estudo confirma a presença de metais em pellets
virgens, revelando que o método usado é confiável e permite expressiva extração
de elementos metálicos presentes no material. Sendo assim, a determinação de
elementos metálicos em polímeros é importante para assegurar que os limites dos
elementos potencialmente tóxicos obedeçam à regulação, considerando a grande
quantidade de objetos plástico.
Tabela 1
Valores das concentrações de metais encontradas no
pellets analisados
CONCLUSÕES: A análise de material polimérico envolve diferentes aspectos, que devem ser
avaliados antes de selecionar o procedimento de tratamento da amostra e a técnica
para quantificação. A adaptação da metodologia proposta mostrou-se adequada para
este tipo de produto e os resultados obtidos estavam dentro da faixa percentual
esperada e do limite de detecção.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao CNPq, à Braskem por ceder as amostras estudadas
e ao apoio técnico cedido pelo Laboratório de Química Inorgânica Marinha.
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