Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Avaliação da influência do ultra-som na oxidação de metilmercúrio para determinação de mercúrio total por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CV-AAS).
AUTORES: Almeida, I. (UFU) ; Coelho, N. (UFU)
RESUMO: A decomposição de metilmercúrio em meio aquoso com o uso do ultra-som para
determinação de mercúrio total por CV-AAS foi avaliado neste trabalho. Parâmetros
tais como composição e concentração do meio extrator e tempo de sonicação foram
investigados. Foram obtidas condições ótimas com o meio extrator de ácido
clorídrico 6 mol/L e tempo de sonicação de 15 minutos.
PALAVRAS CHAVES: Ultra-som; mercúrio total; CV-AAS
INTRODUÇÃO: O mercúrio encontra-se amplamente distribuído no meio ambiente como resultado de
emissões naturais e, também, da ação antropogênica. Pode ser encontrado em
águas, solos, ar e organismos vivos, normalmente, em baixas concentrações.
Entretanto, mesmo em pequenas concentrações, o mercúrio é considerado
extremamente tóxico para os mais diversos organismos (PIRRONE et al., 2010). Das
espécies de mercúrio normalmente encontradas, o metilmercúrio é considerado o
mais tóxico. A CV-AAS é, atualmente, o método mais comum de análise do mercúrio.
Os íons do metal são reduzidos à forma elementar e carreados por um gás até o
caminho ótico, onde os átomos sofrem interação com a radiação. A determinação de
mercúrio total em amostras sólidas requer um pré-tratamento a fim de que ocorra
a decomposição da matéria orgânica presente, dentre outros constituintes, a
dissolução e a transformação do mercúrio em Hg(II), para este ser reduzido
quantitativamente a mercúrio elementar. Desta forma, o emprego da extração
auxiliada por ultra-som tem sido uma alternativa efetiva para se extrair
compostos de amostras com características variadas (CAVA-MONTESINOS et al.,
2004). O processo de cavitação gerado pelo ultra-som, combinado com a energia
oxidativa dos radicais livres gerados (por ex. radical hidroxila e peróxido de
hidrogênio) resultam em um aumento do poder de extração. A cavitação e a
sonólise melhoram a solubilidade do analito e a difusão dos agentes oxidativos
porque gera microrregiões de pressão e temperatura elevadas que favorecem estes
processos na interface entre as fases (DE LA CALLE et al., 2009). Neste estudo,
foi avaliado o uso do ultra-som na oxidação do metilmercúrio para determinação
de mercúrio total por CV-AAS em meio aquoso.
MATERIAL E MÉTODOS: As leituras de Hg total foram feitas em um espectrofotômetro de absorção atômica
SpectrAA-220 (Varian) equipado com acessório de geração de vapor frio VGA 77
(Varian). Condições ótimas (anteriormente estudadas) para geração de vapor frio
usando borohidreto de sódio como agente redutor foram as seguintes: 1% m/v de
borohidreto de sódio (2 mL/min) estabilizado em hidróxido de sódio (0,5 % m/v);
3 % v/v de HCl (1 mL/min) como solução carregadora. As vazões da amostra e do
gás carreador (nitrogênio) foram: 7 mL/min e 100 mL/min, respectivamente. Um
aparelho de ultra-som (Ultrasonic Cleaner, 1450 USC) foi usado nos experimentos.
Soluções de trabalho (10 µg/L) foram preparadas a partir da diluição da solução
padrão de mercúrio (Merck) 1000 mg/L e metilmercúrio (Sigma Aldrich) 100 mg/L. O
procedimento de extração foi realizado com soluções padrão de Hg(II) ou MeHg em
frascos de polietileno de 50 mL, às quais foram adicionados 2,5 mL de água
destilada e 2,5 mL da solução extratora e submetidas a um determinado tempo de
sonicação. Foram avaliados os seguintes meios extratores: 1 (ácido clorídrico 4
mol/L), 2 (ácido nítrico 4 mol/L) e 3 (ácido clorídrico 3 mol/L, ácido sulfúrico
1.4 mol/L, ácido nítrico 0.11 mol/L, peróxido de hidrogênio 0.22 mol/L).
Utilizando a metodologia univariada, o tempo de sonicação foi avaliado de 0,0 a
30 min e a concentração do HCl de 0,25 a 8,0 mol/L.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nos experimentos, absorbâncias produzidas pela geração de vapor frio a partir de
soluções de 10 µg/L de Hg(II) e MeHg foram comparadas. No estudo da influência
da composição do meio extrator, observou-se que o meio extrator 1 (ácido
clorídrico 4 mol/L) apresentou maior valor de recuperação (69,0 %). Para os
meios extratores 2 (ácido nítrico 4 mol/L) e 3 (ácido clorídrico 3 mol/L, ácido
sulfúrico 1.4 mol/L, ácido nítrico 0.11 mol/L, peróxido de hidrogênio 0.22
mol/L), baixas recuperações de 24,0 e 45,0 %, respectivamente, foram obtidas,
portanto o meio extrator 1 foi escolhido para os ensaios posteriores. O estudo
da influência do tempo de sonicação (Figura 1) sobre a recuperação de mercúrio
mostrou que a recuperação de mercúrio cresce pronunciadamente com o aumento do
tempo e a recuperação máxima (84,5%) ocorre quando se usa o tempo de 15 minutos,
sendo este tempo utilizado no próximo experimento. Para o estudo da concentração
do HCl (Figura 2), foi observado que na concentração de 6 mol/L foram obtidos
melhores valores de recuperação (98,7%). Para concentrações maiores do que 6
mol/L houve uma queda nos valores das recuperações. As condições otimizadas dos
parâmetros avaliados neste estudo foram: meio extrator de HCl 6 mol/L e tempo de
sonicação de 15 min. Posteriormente, os parâmetros de extração otimizados neste
estudo serão aplicados na determinação de mercúrio inorgânico e total em
amostras de solos.
Figura 1
Influência do tempo de sonicação na recuperação de
Hg.
Figura 2
Influência da concentração do ácido clorídrico na
recuperação de Hg.
CONCLUSÕES: O uso do ultrassom juntamente com o meio extrator de HCl 6 mol/L possibilitaram a
obtenção de excelentes resultados na decomposição de metilmercúrio em meio aquoso,
podendo ser aplicados em amostras de interesse ambiental.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a CAPES e ao IQUFU.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CAVA-MONTESINOS, P.; DOMÍNGUEZ-VIDAL, A.; CERVERA M. L.; PASTOR, A.; DE LA GUARDIA, M. 2004. On-line speciation of Mercury in fish by cold vapor atomic fluorescence through ultrasound-assisted extraction. Journal Analytical Atomic Spectrometry, 19: 1386-1390.
DE LA CALLE, I.; CABALEIRO, N.; LAVILLA, I.; BENDICHO, C. 2009. Analytical evaluation of a cup-horn sonoreactor used for ultrasound-assisted extraction of trace metals from troublesome matrices. Spectrochimica Acta Part B, 64: 874–883
PIRRONE, N.; CINNIRELLA, S.; FENG, X.; FINKELMAN, R.B., FRIEDLI, H.R.; LEANER, J.; MASON, R.; MUKHERJEE, A.B.; STRACHER, G.; STREETS, D.G.; TELMER, K. 2010. Global mercury emissions to the atmosphere from anthropogenic and natural sources. Atmosphere Chemistry and Physic, 10: 5951-5964.