Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE FERRO EM AMOSTRAS DE SOLOS COM O REAGENTE 2,2‘-BIPIRIDINA
AUTORES: Faustino, R. (UECE) ; Nascimento, J. (UECE) ; Silva, N. (UECE) ; Santos, N. (UECE) ; Sousa, R. (UECE) ; Coelho, A. (UECE)
RESUMO: A diversidade de cores dos solos deve-se predominantemente aos diferentes teores
dos óxido de ferro presentes.Aumentos na intensidade das cores são geralmente
interpretados como aumento nas concentrações dos óxidos de ferro.A praia de
Morro Branco é conhecida por suas areias coloridas.A determinação de ferro é
feita pela espectrofotometria na região UV-Vis.Para a determinação
espectrofotométrica de ferro,podem-se destacar os reagentes da família da
ferroína,devido aos complexos estáveis e seletivos que são formados com espécies
iônicas desses metais.O objetivo deste trabalho é quantificar o percentual de
ferro constituinte em amostras de areias coloridas coletadas em Morro Branco
através de métodos espectrofotométricos UV-Vis,com o reagente da ferroína, a
2,2-‘bipiridina.
PALAVRAS CHAVES: Areia; 2,2-‘bipiridina; Espectrofotometria
INTRODUÇÃO: Morro Branco é uma localidade do município de Beberibe que está situada no
litoral leste do Ceará,a 91 km de Fortaleza,e que é deveras conhecida por suas
belas praias.O grande número de diferentes cores e tons que as areias apresentam
incita a realização de análises apropriadas que possibilitem a elucidação do
motivo pelo qual se verifica a variedade observada.A diversidade de cores dos
solos deve-se predominantemente aos diferentes teores dos óxidos de ferro
presentes.Aumentos na intensidade das cores são geralmente interpretados como
aumentos nas concentrações dos óxidos de ferro.Os diferentes estados de oxidação
do ferro no solo conferem-lhe tons de amarelo e vermelho devido à presença do
ferro(III) ou Fe(II).As avaliações de natureza qualitativa e quantitativa dos
teores de ferro presentes nos solos são de grande interesse geológico,geoquímico
e petroquímico(Nakamura e Yokoyama, 2002) e particularmente pedológico.Isso
porque os teores de óxidos de ferro e a mineralogia dos solos refletem a duração
e intensidade do processo natural de formação dos mesmos,que inclui,entre outros
fatores,interação de material,tempo,atividade biológica,clima,etc.Entre as
alternativas para determinação de íons metálicos de maneira simples e rápida
destaca-se o método espectrofotométrico na região UV-Vis,devido ao custo
relativamente baixo.Para determinação espectrofotométrica de ferro,podem-se
destacar os reagentes da família da ferroína,devido aos complexos estáveis e
seletivos que são formados com espécies iônicas desse metal.Esses compostos
contêm a estrutura α,α-di-imina que possui a seqüência de átomos,-N=C-C=N-.Neste
trabalho, o reagente da família da ferroína, 2,2‘-bipiridina que é conhecido
pela seletividade e sensibilidade para determinação desse metal nas areias
coletadas.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram coletas amostras de diferentes cores nas falésias das praias de Morro
Branco.As areias foram secas em estufa a 80° C por 30 minutos e peneiradas para
tirar as impurezas.Afim de eliminar quaisquer traços de matéria orgânica,500mg
de cada amostra foram digeridos em um sistema de refluxo com ácido sulfúrico
1:1,sob agitação e aquecimento de 80°C durante 60min.Após o processo de digestão
ácida,realizou-se o teste qualitativo com tiocianato de amônio 6M nas soluções-
amostra.Em cinco balões volumétricos de 25mL adiciona-se um alíquota da solução
padrão de ferro de diferentes volumes em cada balão,e acrescenta-se 1mL da
solução de ácido ascórbico 1%,então adiciona-se 4mL de solução de 2,2’-
bipiridina 0,25% e 5mL de solução tampão e em seguida completa-se o volume com
água destilada.Então realiza-se a leitura no espectrofotômetro em 522nm.O branco
do reagente,foi preparado da mesma forma que as soluções de trabalho sem a
adição do analito.As amostra foram tratadas da mesma forma que a solução padrão
de ferro e lidas no espectrofotômetro na faixa de 600nm a 400nm.Uma vez medidos
os valores de absorbância será possível determinar a concentração de ferro nas
alíquotas tomadas das soluções-amostra através da equação da curva de
calibração.Preparo das soluções:SOLUÇÃO PADRÃO DE FERRO A solução foi preparada
pela dissolução de 7,0220g de sulfato de amônio e ferro(II) em
água,acrescentando-se 1mL de ácido sulfúrico e diluindo-se a 1L.SOLUÇÃO
REDUTORA Dissolve-se 1g de ácido ascórbico em água e o volume completado
para 100mL com água destilada.SOLUÇAÕ COMPLEXIONANTE A solução de 2,2‘-
bipiridina foi preparada dissolvendo 0,25g de do reagente com água,sendo o
volume da solução completado para 100mL.SOLUÇÃO TAMPÃO 10g de Acetato de sódio
em 100ml de água.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O valor de R obtido foi 0,99989 para uma curva de oito pontos onde a
concentração de ferro variou de 1 a 12 mg L-1.O uso da Espectrofotometria de
Absorção Molecular na região do visível mostrou-se satisfatoriamente adequado
aos propósitos deste trabalho, pois a curva de calibração apresentou
comportamento linear na faixa de concentração estudada, indicando obediência à
lei de Lambert-Beer, como mostra a Figura 1.A Tabela 1 a seguir apresenta os
valores de ferro obtidos expressos em mg.L-1.As concentrações encontrados
condizem significativamente com as tonalidades de cada amostra de areia.A
amostra creme apresenta uma quantidade pequena do elemento ferro, como já
previsto.Ambos os testes qualitativo e quantitativo apresentaram concordância
entre as diferentes formas com que evidenciam a concentração de ferro.A
tonalidade vermelho intenso da amostra vermelho deve-se a maiores concentrações
de ferro em sua constituição química, quase doze vezes superior quando comparada
àquela da creme.As amostras amarelo-alaranjado, creme e amarelo apresentam uma
relativa proximidade de suas concentrações, mas apresentam tonalidades bem
diferentes.
Firgura 1
Curva da variação da concentração de Ferro.
Tabela 1
Concentrações de Ferro nas quatro amostras de areia
analisadas.
CONCLUSÕES: Os resultados da quantificação realizada encontram-se em concordância com o que
reporta a literatura científica:as cores dos solos são predominantemente reflexo
dos teores de ferro presentes em sua constituição química e os aumentos desses
teores ocasionam o aumento na intensidade das colorações.O uso da
Espectrofotometria de Absorção Molecular na região do visível mostrou-se
satisfatoriamente adequado aos propósitos deste trabalho,pois a curva de
calibração apresentou comportamento linear na faixa de concentração
estudada,indicando obediência à lei de Lambert-Beer.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FRANCO Jr., Jorge de O. et al. Alternativas analíticas para determinação de ferro e titânio em cimento Portland. Química Nova, Bahia-Brasil, v. 24, n. 2, p. 195-199, 2001.
ROCHA, F. R. P.; TEIXEIRA, L. S. G. Estratégias para aumento de sensibilidade em espectrofotometria UV-VIS. Química Nova, São Paulo, v. 27, n. 5, set./out. 2004.
ROCHA, F. R. P.; Teixeira, L. S. G.; Quim. Nova 2004, 27, 807.
TEIXEIRA, L. S. G.; Leão, E. S.; Dantas, A. F.; Pinheiro, H. L. C.; Costa, A. C. S.; de Andrade, J. B.; Talanta 2004, 64, 711.
VOGEL, Arthur I. et al. Análise química quantitativa. 5 ed. Tradução por: Horácio Macedo. São Paulo: LTC, 1988.
YOKOYAMA, Tetsuya; NAKAMURA, Eizo. Precise determination of ferrous iron in silicate rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta, Misasa-Japan, v. 66, n. 6, p. 1085-1093, 2002.