Evaluation of the mixtures ammonium phosphate/magnesium nitrate and palladium nitrate/magnesium nitrate as modifiers for simultaneous determination of Cd, Cr, Ni and Pb in mineral water by GFAAS

A method is described for the simultaneous determination of Cd, Cr, Ni and Pb in mineral water samples by graphite furnace atomic absorption spectrometry with a transversely heated graphite atomizer (THGA) and a longitudinal Zeeman-effect background correction system. The electrothermal behavior of analytes during pyrolysis and atomization steps was studied without modifier, in presence of 5 μg Pd and 3 μg Mg(NO3)2 and in presence of 50 μg NH4H2PO4 and 3 μg Mg(NO3)2. A volume of 20 μL of a 0.028 mol L -1 HNO3 solution containing 50 μg L-1 Ni and Pb, 10 μg L-1 Cr and 5 μg L-1 Cd was dispensed into the graphite tube at 20°C. The mixture palladium/magnesium was selected as the optimum modifier. The pyrolysis and atomization temperatures were fixed at 1000°C and 2300°C, respectively. The characteristic masses were calculated as 2.2 pg Cd, 10 pg Cr, 42 pg Ni and 66 pg Pb and the lifetime of the graphite tube was around 600 firings. Limits of detection based on integrated absorbance were 0.02 μg L-1Cd, 0.94 μg L-1 Cr, 0.45 μg L-1 Ni and 0.75 μg L-1 Pb, which exceeded the requirements of Brazilian Food Regulation that establish the maximum permissible level for Cd, Cr, Ni and Pb at 3 μg L-1, 50 μg L-1, 20 μg L-1 and 10 μg L-1, respectively. The recoveries of Cd, Cr, Ni and Pb added to mineral water samples varied within the 93-108%, 96-104%, 87-101% and 98-108% ranges, respectively. Results of analysis of standard reference materials (National Institute of Standards and Technology: 1640-Trace Elements in Natural Water; 1643d-Trace Elements in Water) were in agreement with certified values at the 95% confidence level.

Simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation process by GFAAS

A method has been developed for the simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation by GFAAS. The integrated platform of transversely heated graphite atomizer was treated with tungsten to form a coating of tungsten carbide. Six samples of commercial solid antibiotics were analyzed by injecting 20 μL of digested samples into the pretreated graphite platform with co-injection of 5 μL of 1000 mg L-1 Pd as chemical modifier. Samples were mineralized in a closed-vessel microwave-assisted acid-digestion system using nitric acid plus hydrogen peroxide. The pyrolysis and atomization temperatures of the heating program of the atomizer were selected as 600°C and 2200°C, respectively. The calculated characteristic mass for Cd and Pb was 1.6 pg and 42 pg, respectively. Limits of detection (LOD) based on integrated absorbance were 0.02 μg L -1 Cd and 0.7 μg L-1 Pb and the relative standard deviations (n = 10) for Cd and Pb were 5.7% and 8.0%, respectively. The recoveries of Cd and Pb added to the digested samples varied from 91% to 125% (Cd) and 80% to 112% (Pb).

Manganese determination by GFAAS in feces and fish feed slurries

This paper presents a simple, fast and sensitive method to determine manganese in samples of feces and fish feed by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) by the direct introduction of slurries into the graphite tube. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) calculated for 20 readings of the blank of the standard slurries (0.50 % m/v of feces or feed devoid of manganese) were 28 and 92 μg kg-1 for the standard feces slurries and 34 and 110 μg kg-1 for the standard feed slurries. The proposed method was applied in bioavailability studies of manganese in different fish feeds and their results proved compatible with those obtained for samples mineralized by acid digestion using microwave oven. ©2007 Sociedade Brasileira de Química.

GFAAS determination of mercury in muscle samples of fish from Amazon, Brazil

In the present study, a simple, rapid and sensitive method was developed for the determination of mercury concentrations in the muscle tissue of fish from the Brazilian Amazon using graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) following acid mineralization of the samples in an ultrasonic cold water bath. Using copper nitrate as a chemical modifier in solution and sodium tungstate as permanent modifier, we were able to attain thermal stabilization of the mercury up to the atomisation temperature of 1600 °C in the GFAAS assay. The calculated limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 0.014 and 0.047 mg kg-1, respectively. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determinação de manganês e zinco em spots protéicos de plasma de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) por SR-XRF e GFAAS após separação por 2D-PACE

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de metodologias analíticas para determinação de selênio, cobre e manganês por GFAAS em amostras de vegetais de cultura orgânica e convencional utilizando extração por ultra-som

No presente trabalho é proposto um método para determinação de cobre, manganês e selênio em amostras de vegetais de cultura orgânica e convencional utilizando ultra-som no processo de extração dos analitos e posterior quantificação por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Utilizando como solução extratora HCl 0,10 mol L-1, as condições ótimas de extração estabelecidas foram: massa de amostra de 100 mg; granulometria da amostra < 60 m; tempo de sonificação de cinco ciclos de 40 s e potência de sonificação de 136 W. As determinações dos analitos por GFAAS foram feitas utilizando-se temperaturas de secagem de 90-250 oC, temperatura de pirólise de 1300 oC, temperatura de atomização de 2300 oC e temperatura de limpeza de 2800 oC. Foi utilizado como modificador químico nitrato de paládio co-injetado junto com as amostras e tungstênio como modificador permanente. A exatidão e precisão do método de extração proposto foram avaliadas utilizando-se padrão certificado Corn Bran, RM 8433 – National Institute of Standards and Technology. Os resultados obtidos pelo método de extração por ultra-som mostraram-se equivalentes aos obtidos pelo método utilizando-se mineralização ácida das amostras em forno de microondas. No entanto, a metodologia proposta diminui consideravelmente o tempo de análise, o que favorece a velocidade analítica. Além disso, a quantidade de resíduos gerados para o ambiente também é bastante minimizada

Surface dental enamel lead levels and antisocial behavior in Brazilian adolescents

Lead poisoning has been reportedly linked to a high risk of learning disabilities, aggression and criminal offenses. To study the association between lead exposure and antisocial/delinquent behavior, a cross-sectional study was conducted with 173 Brazilian youths aged 14\201318 and their parents (n = 93), living in impoverished neighborhoods of Bauru-SP, with high criminality indices. Self-Reported Delinquency (SRD) and Child Behavior Checklist (CBCL) questionnaires were used to evaluate delinquent/antisocial behavior. Body lead burdens were evaluated in surface dental enamel acid microbiopsies. The dental enamel lead levels (DELL) were quantified by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) and phosphorus content was measured using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Logistic regression was used to identify associations between DELL and each scale defined by CBCL and SRD scores. Odd ratios adjusted for familial and social covariates, considering a group of youths exposed to high lead levels (\2265 75 percentile), indicated that high DELL is associated with increased risk of exceeding the clinical score for somatic complaints, social problems, rule-breaking behavior and externalizing problems (CI 95 per cent). High DELL was not found to be associated with elevated SRD scores. In conclusion, our data support the hypothesis that high-level lead exposure can trigger antisocial behavior, which calls for public policies to prevent lead poisoning

Evaluation of laser induced breakdown spectroscopy for cadmium determination in soils

Cadmium is known to be a toxic agent that accumulates in the living organisms and present high toxicity potential over lifetime. Efforts towards the development of methods for microanalysis of environmental samples, including the determination of this element by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES), and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) techniques, have been increasing. Laser induced breakdown spectroscopy (UBS) is an emerging technique dedicated to microanalysis and there is a lack of information dealing with the determination of cadmium. The aim of this work is to demonstrate the feasibility of LIBS for cadmium detection in soils. The experimental setup was designed using a laser Q-switched (Nd:YAG, 10 Hz, lambda = 1064 nm) and the emission signals were collimated by lenses into an optical fiber Coupled to a high-resolution intensified charge-coupled device (ICCD)-echelle spectrometer. Samples were cryogenically ground and thereafter pelletized before LIBS analysis. Best results were achieved by exploring a test portion (i.e. sampling spots) with larger surface area, which contributes to diminish the uncertainty due to element specific microheterogeneity. Calibration curves for cadmium determination were achieved using certified reference materials. The metrological figures of merit indicate that LIBS can be recommended for screening of cadmium contamination in soils. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Exploiting Mn(III)/EDTA complex in a flow system with solenoid micro-pumps coupled to long pathlength spectrophotometry for fast manganese determination

The formation of the Mn(III)/EDTA complex in a flow system with solenoid micro-pumps was exploited for fast manganese determination in freshwater. Manganese(II) was oxidized in a solid-phase reactor containing lead dioxide immobilized on polyester. Long pathlength spectrophotometry was exploited to increase sensitivity, aiming to reach the threshold limit established by environmental legislation. A linear response was observed from 25 to 1500 mu g L(-1), with a detection limit of 6 mu g L(-1) (99.7% confidence level). Sample throughput and coefficient of variation were 36 samples/h and 2.6% (n = 10), respectively. EDTA consumption and waste generation were estimated as 500 mu g and 3 mL per determination, respectively. The amount of Pb in the residue corresponds to 250 mu g per determination and a solid-phase reactor could be used for up to 1600 determinations. Adsorption in active charcoal avoided interferences caused by organic matter and the developed procedure was successfully applied for determination of manganese in freshwater samples. Results were in agreement with those attained by GFAAS at the 95% confidence level. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nickel sorption capacity of ground xylem of Quercus ilex trees and effects of selected ligands present in the xylem sap

In this work the influence of four different ligands present in the xylem sap of Quercus ilex (histidine, citric, oxalic and aspartic acids) on Ni(II) adsorption by xylem was investigated. Grinded xylem was trapped in acrylic columns and solutions of Ni(II), in the absence and presence of the four ligands prepared in KNO(3) 0-1 mol L(-1) at pH 5.5, were percolated through the column. Aliquots of solutions were recovered in the column end for Ni determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). The experimental. data to describe Ni sorption by xylem in both the presence and absence of ligands was better explained by the Freundlich isotherm model. The decreasing affinity order of ligands for Ni was: oxalic acid > citric acid > histidine > aspartic acid. On the other hand, the Ni(II) adsorption by xylem increased following the inverse sequence of ligands. Potentiometric titrations of acidic groups were carried out to elucidate the sorption site groups available in Q. ilex xylem. The potentiometric titration has shown three sorption sites: pK(a) 2.6 (57.7% of the sorption sites), related to monobasic aliphatic carboxylic acids or nitrogen aromatic bases, pK(a) 8.1 (9.6%) and pK(a) 9.9 (32.7%), related to phenolic groups. (C) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Avaliação de poluentes em produtos vegetais cultivados próximos das vias de tráfego

Neste trabalho apresentam-se os resultados da determinação de metais tóxicos em couves-galegas e nos respectivos solos onde estão plantadas. Foram recolhidas em zonas de cultivo urbanas situadas junto às principais vias de tráfego automóvel da cidade de Lisboa. Este estudo revela a presença significativa de chumbo e cádmio, em amostras de couve e de chumbo, cádmio, cobre, níquel e crómio em amostras de solo. A determinação dos metais foi efectuada por Espectrometria de Absorção Atómica em Câmara de Grafite (GFAAS), após digestão ácida das amostras, acelerada por tecnologia de microondas. Compararam-se, ainda, estes resultados com os obtidos na análise de couves provenientes de duas hortas situadas em zonas afastadas das grandes vias de tráfego automóvel. O teor mais elevado de cádmio e chumbo nas couves foi detectado nas amostras recolhidas junto à Marginal, na zona da Torre Belém e junto à saída para Olival Basto, na Calçada de Carriche. Nos solos foram detectados os maiores teores nas amostras recolhidas junto à marginal na zona da Torre Belém, locais caracterizados por uma elevadíssima intensidade de tráfego automóvel. As amostras de couve e de solo recolhidas nos dois locais afastados de vias de grande intensidade de tráfego, Sto. António da Caparica (STC) e São Martinho das Chãs (SMC), apresentam teores baixos em chumbo em comparação com as vias de elevada intensidade de tráfego automóvel. O mesmo não se verificou para o cobre e para o cádmio na amostra STC e para o cádmio nas couves do local SMC em que os teores encontrados também se podem considerar elevados. Com estes resultados pretende-se que seja feita uma reflexão sobre os locais da cidade apropriados ou não para a instalação de “hortas sociais” pela CML, como foi anunciado. Pretendeu-se também aferir o perigo para a saúde pública desta pratica comum em Lisboa e outras cidades nacionais e estrangeiras.

Medidas de poluentes metálicos em solos e espécies vegetais de hortas urbanas

Nos últimos anos, o número de hortas urbanas tem vindo a sofrer um acréscimo significativo. Com o apoio das Câmaras Municipais, uma faixa de população mais carenciada cultiva diferentes espécies vegetais que posteriormente, são consumidas pelos próprios ou vendidas a terceiros. A localização destas hortas junto de vias rodoviárias de elevada intensidade de tráfego automóvel levou, porém, a uma preocupação generalizada com a qualidade destes alimentos e com o seu efeito obre a saúde pública. Este trabalho centrou-se na quantificação de metais pesados (Pb, Ni, Cr e Cd) depositados e absorvidos, em duas espécies vegetais (alface e couve-galega) e nos solos destas culturas. As amostras foram submetidas a digestão húmida em banho de areia, para degradação da matriz e os metais foram quantificados utilizando um equipamento de absorção atómica em Câmara de grafite (GFAAS). Foi realizada uma caracterização dos solos, de forma a verificar a influência de alguns parâmetros na acumulação das espécies metálicas pelos próprios solos e na sua absorção por parte das espécies vegetais em estudo. As amostras foram recolhidas junto à Auto-estrada de Cascais (A5C), Circular Regional Interna de Lisboa (CRIL), 2ª Circular (2C), Itinerário Complementar 19 (IC19), ISEL (ISELAPT), Montijo (PVGEV), Belém (BE) e Calçada de Carriche (OB). Em termos de metais pesados, verificou-se que todos os solos que apresentam maior teor em chumbo são os de Belém e 2ª Circular. Para os restantes metais, as amostras que apresentam teores mais elevados são as das vias onde se verifica uma grande acumulação de tráfego (Belém; CRIL; A5; IC19; Olival Basto). Verificou-se também que, nestes casos, os valores de pH se encontram entre 7.77 e 8.76; os valores da matéria orgânica, se situam entre 13.61% e 4.27% e a percentagem de água entre 14.97% e 7.48%. Nas amostras de alface, a que apresentou um maior teor em chumbo foi a de Olival Basto. A amostra de alface recolhida junto ao ISEL apresenta o maior teor em níquel e em cádmio. O crómio é superior nas alfaces recolhidas na horta junto à Ponte Vasco da Gama. Nas amostras de couve-galega, a que apresentou um teor mais elevado em chumbo foi a do Olival Basto, enquanto para os restantes metais, e tal como verificado para as amostras de solo, são as das hortas junto às vias de grande acumulação de tráfego as qu apresentam maiores teores. Este trabalho permitiu identificar em que casos os teores estabelecidos pela legislação Europeia eram ultrapassados, podendo a eventual ingestão das espécies vegetais em estudo provocar um efeito negativo sobre a saúde humana.

Caracterização da remoção de metais pesados na ETAR da Charneca (Óbidos), Águas do Oeste

Este trabalho teve como objectivos a quantificação analítica de quatro metais pesados (chumbo, níquel, crómio e cádmio) nas diferentes etapas da ETAR da Charneca (Óbidos) identificando, através dos coeficientes de partição, os principais mecanismos de remoção dos metais em cada etapa de tratamento. Foram também determinados os parâmetros mais importantes na caracterização de águas residuais (pH, CQO, ST, STV, SS e SSV). Foram realizadas duas campanhas de amostragem, uma primeira com o objectivo de aperfeiçoamento dos planos de amostragem e selecção dos métodos analíticos a adoptar e uma segunda para o cumprimento dos objectivos do trabalho. A determinação de metais pesados foi efectuada por Espectrometria de Absorção Atómica de Chama (FAAS) e Espectrometria de Absorção Atómica de Câmara de Grafite (GFAAS). Os restantes parâmetros analíticos foram determinados pelos métodos de referência (APHA, 1998). No período de amostragem, o afluente à ETAR apresentou concentrações reduzidas dos metais em estudo com valores médios de 11,78 µg/L. De entre os metais destacavam-se, no entanto, o crómio e de níquel, com concentrações respectivamente 27,83 µg/L e 17,50 µg/L. As amostras de areias, extraídas na obra de entrada, apresentaram concentrações mais significativas de chumbo e crómio, enquanto as amostras de gorduras, recolhidas no mesmo ponto, apresentaram concentrações mais elevadas de níquel e crómio. As amostras do efluente final revelaram concentrações muito reduzidas dos quatro metais estudados com a concentração média a situar-se nos 7,34 µg/L. Verificou-se uma remoção na fase líquida do efluente de cerca de 85% para o chumbo, 39% para o níquel e 34% para o crómio. No cádmio não se verificou remoção na fase líquida. Concluiu-se que a remoção dos metais é determinada por uma transferência destes para a fase sólida e que ocorre fundamentalmente no reactor biológico onde uma parte significativa dos metais pesados é absorvida pela biomassa presente. Nas lamas desidratadas, os metais encontrados em maior concentração foram o chumbo e o crómio com concentrações de respectivamente 130,64 mg/Kgmat.seca e 87,99 mg/Kg mat.seca, embora todos os metais pesados estudados apresentem uma situação de conformidade com os requisitos de lamas para valorização agrícola, estabelecidos na legislação nacional.

Determinação de metais tóxicos em cosméticos

Neste trabalho determinou-se o teor dos metais crómio, níquel, Chumbo e cádmio em produtos cosméticos. Foram analisados produtos de quatro categorias diferentes: cremes (de corpo e de rosto), protectores solares, batons (de cor e de tratamento) e lápis para olhos. Os produtos foram adquiridos em grandes superfícies e em “lojas chinesas”. Alguns produtos são de marcas conhecidas e outros são de “marca branca”. A determinação de metais foi efectuada por Espectrometria de Absorção Atómica com Câmara de Grafite (GFAAS), após digestão ácida das amostras. O estudo revelou a existência dos referidos metais na maioria dos produtos analisados. Os metais pesados detectados em maior concentração nas amostras foram o níquel e o crómio. Os produtos onde se verificou maior concentração de níquel e crómio foram os batons de cor e os lápis para os olhos. O cádmio foi o metal detectado num maior número de amostras, mas em concentrações muito baixas. A concentração mais elevada de chumbo foi detectada num protector solar. Com os resultados obtidos pretende-se demonstrar a existência de crómio, níquel, chumbo e cádmio em produtos cosméticos, apesar de a legislação proibir a sua presença. Esta legislação revela ser inadequada pois não impões a análise à presença de metais e não define limites máximos para estes, impondo a concentração zero relativamente à presença de metais pesados, o que para alguns produtos é irrealista. A presença de metias pesados nestes produtos revela-se preocupante pois estes são aplicados directamente na pele e muitos deles em zonas sensíveis como lábios e olhos. O facto de alguns dos metais detectados terem efeitos nocivos para a saúde humana torna este assunto merecedor de futura atenção por quem os regula.