Produção e avaliação de materiais de referência para nutrientes e contaminantes inorgânicos em amostras agronômicas.

A intensa busca por confiabilidade de resultados torna cada vez mais importante o papel dos materiais de referência, principalmente em química analítica, pois fornecem referências metrológicas visando assegurar a rastreabilidade de medições e ainda são fundamentais para a validação de métodos analíticos. O aumento da demanda por novos materiais de referência é gradativo em todas as áreas do conhecimento, porém os setores agropecuários e de alimentos estão entre os mais carentes. No Brasil, essa demanda é atendida somente pela importação do material a custos elevados, sendo freqüente a inexistência de materiais adequados às necessidades do país. Nesse contexto, o presente trabalho visou à produção de material de referência para nutrientes e contaminantes inorgânicos em fosfato de rocha, matéria-prima utilizada para a fabricação de fertilizantes. O material foi produzido seguindo as seguintes etapas, estabelecidas internacionalmente pelas ISO GUIAS 30 a 35: preparo e envase do material, avaliação da homogeneidade, teste de estabilidade a curto e a longos períodos e na caracterização prévia, que consistiu na montagem do ensaio colaborativo, com a distribuição do material preparado a laboratórios que se dispuseram a colaborar com o projeto. Ainda foram realizados estudos voltados ao preparo da amostra visando a rapidez e redução de uso de reagentes. A avaliação da estimativa da massa mínima, da homogeneidade e da estabilidade do material foi realizada utilizando-se como técnica de determinação a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Para a determinação de fósforo foi avaliado o emprego de espectrometria de emissão com plasma induzida por laser (LIBS). Os resultados foram submetidos à análise de variância de fator único (ANOVA) e a homogeneidade e a estabilidade do material apresentaram médias dentro do intervalo de confiança de 95%. Os resultados obtidos durante o preparo e através do ensaio colaborativo possibilitaram a caracterização química e o calculo das incertezas relativas a cada etapa do preparo do material, sendo elaborada a carta controle com os resultados do material de referência e as incertezas expandidas para cada um dos analitos em estudo. Parte do trabalho foi desenvolvido junto ao National Research Council Canada (NRCC) em Ottawa no Canadá, onde foi avaliada a aplicabilidade do sistema de combustão iniciada por radiação microondas no preparo de amostras de materiais de referência nacionais anteriormente preparados, fígado bovino (RM-Agro E3001a) e forrageira (RM-Agro E1001a), para a determinação de As, Cd, Cu e Pb por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), sendo obtidos resultados que poderão ser aplicados em outros materiais orgânicos e inorgânicos.

Experimentos simples usando fotometria de chama para ensino de princípios de espectrometria atômica em cursos de química analítica

The purpose of this paper is the development of simple strategies to teach basic concepts of atomic spectrometry. Metals present in samples found in the daily lives of students are determined by flame atomic emission spectrometry (FAES). FAES is an accurate, precise, and inexpensive analytical method often used for determining sodium, potassium, lithium, and calcium. Historical aspects and their contextualization for students are also presented and experiments with samples that do not require pre-treatment are described.

Determinação do potássio em fertilizantes por fotometria de chama de emissão

O presente trabalho teve por objetivo o estudo do método fotométrico de chama para a determinação do potássio em fertilizantes quando aplicado em extrato simplesmente aquoso e em extrato aquoso contendo oxalato de amônio, comparativamente com o método volumétrico do tetrafenilborato de sódio (TFBS). Os dados obtidos mostraram que o método fotométrico de chama baseado no emprego de extratos simplesmente aquosos de fertilizantes apresentou resultados sempre inferiores ao obtidos pelo método do T.F.B.S. e seu relativo foi, em média, de - 0,76% nos fertilizantes simples e em torno de - 3% nas misturas de fertilizantes. O método fotométrico de chama baseado no emprego de extratos aquosos contendo oxalato de amônio apresentou resultados bastante próximos aos obtidos com o método do T.F.B.S. e seu erro relativo foi, em média, de - 0,35% nos fertilizantes simples e em torno de 0,7% nas misturas de fertilizantes, mas com a alternância entre positivo e negativo. A preciasão foi elevada, mas esmerado cuidado é exigido nas diluições.

Determinação de Fe, Zn, Cu e Mn extraídos do solo por diferentes extratores e dosados por espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido e espectrofotometria de absorção atômica

Para aumentar a precisão nas análises químicas de fertilidade do solo e dosar simultaneamente vários elementos, alguns laboratórios vêm optando pelo uso da técnica da espectrofotometria de emissão ótica em plasma induzido (ICP), em detrimento da técnica da espectrofotometria de absorção atômica (EAA), hoje comumente utilizada nos laboratórios de análise de solos. Este trabalho, além de comparar as duas técnicas de dosagem quanto à precisão, à reprodutibilidade e à magnitude dos teores dos micronutrientes Fe, Zn, Cu e Mn, extraídos por Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, objetivou, também, selecionar os comprimentos de onda que apresentam menores interferências espectrais no ICP. Foram utilizadas 36 amostras (0 a 0,2 m) de solos coletadas nos Estados de Minas Gerais e Bahia, com ampla variação nos teores de micronutrientes, sendo selecionados três solos para definir os comprimentos de onda do ICP e avaliar a precisão e a reprodutibilidade dos métodos de dosagem. Os comprimentos de onda com menores interferências espectrais no ICP foram: 259,939 nm para Fe em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 234,349 nm em Mehlich-3; 213,857 nm para Zn e 324,752 nm para Cu nos três extratores; e 259,372 nm para Mn em Mehlich-1 e DTPA-TEA e 260,568 nm em Mehlich-3. Tanto o ICP quanto o EAA foram precisos e reprodutíveis nas dosagens de Fe e Mn, sendo o ICP, em virtude do seu menor limite de detecção, mais preciso e reprodutível nas dosagens de Zn e Cu. Os métodos de dosagem diferiram estatisticamente (p < 0,01) pelo teste de identidade aplicado, para as dosagens de Fe, Zn, Cu e Mn, utilizando Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA-TEA, comprometendo assim a interpretação dos resultados gerados pelo ICP, com base nos níveis críticos gerados a partir do EAA.

A geração química de vapor em espectrometria atômica

The historical development of atomic spectrometry techniques based on chemical vapor generation by both batch and flow injection sampling formats is presented. Detection via atomic absorption spectrometry (AAS), microwave induced plasma optical emission spectrometry (MIP-OES), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) , inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and furnace atomic nonthermal excitation spectrometry (FANES) are considered. Hydride generation is separately considered in contrast to other methods of generation of volatile derivatives. Hg ¾ CVAAS (cold vapor atomic absorption spectrometry) is not considered here. The current state-of-the-art, including extension, advantages and limitations of this approach is discussed.

A espectrometria atômica e a determinação de elementos metálicos em material polimérico

Polymeric materials are widely used in the chemical industry and are part of our daily lives. Inorganic species may be added to them as additives, anti-oxidizing agents, stabilizers, plasticizers, colorants and catalysts and may be present in a wide range of concentrations. Their determination demands the development of analytical methods considering different kinds of polymeric materials, their composition and the final use of the material. Although many different analytical techniques may be used, this review emphasizes those based on atomic absorption and emission spectrometry. Solid sampling techniques and digestion methods are described and discussed and compared considering published results.

Estudo comparativo de métodos de preparo de amostras de tinta para a determinação de metais e metalóides por técnicas de espectrometria atômica

This work deals with paint decomposition methods for major, minor and trace elements determination. Three methods were investigated: (1) decomposition in closed quartz vessel and heating in microwave oven; (2) decomposition in open vessel using HNO3 and ashing, following the ASTM D 3335-85a method; and (3) decomposition in open vessel using HNO3 + HF and ashing. Paints of different types and colours were analyzed, in which several elements were determined using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). It was observed that method (1) is appropriate for trace, minor and major elements determination, while method (3) is appropriate for Ti.

Avaliação de tratamentos da amostra em microescala para a determinação de K, Mg, Na e Zn em carnes por técnicas de espectrometria atômica

This paper describes the development of methods in micro-scale for the determination of K, Mg, Na and Zn in meat by atomic spectrometry techniques. The limits of detection (LOD) for K and Na by microdigestion were 0.18 and 0.20 mg g-1, respectively whereas LOD for Mg and Zn by microsolubilization with TMAH were 2.40 and 18.4 µg g-1, respectively. The RSD values were lower than 6.0% and the CRMs analyzed showed values with 95% agreement. The proposed methods are simple, fast and use small amounts of sample (around 10 mg) yet do not require special equipment for sample preparation.

AVALIAÇÃO DE MÉTODOS DE SOLUBILIZAÇÃO PARA DETERMINAÇÃO DE METAIS EM GLICERINA PROVENIENTE DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL POR TÉCNICAS DE ESPECTROMETRIA ATÔMICA

This paper describes the evaluation of simple and fast solubilization methods for the determination of Ca, Mg, and K in glycerin samples from biodiesel production by atomic spectrometry. The solubilization in water was compared with two other methods: solubilization in formic acid and solubilization in ethanol. Using solubilization in water, determination of the three analytes was possible; the values of limits of detection for Ca, K, Mg were 0.31, 0.06, and 0.16 mg kg−1, respectively. Because no adequate reference material was available, the accuracy was evaluated by assessing the recoveries tests with both solubilization methods; the evaluation ranged from 90% to 115%, with values of relative standard deviation >8%, indicating good accuracy of the measure. Four crude glycerin samples obtained from biodiesel plants of Rio Grande do Sul were analyzed after treatment with the different methods of solubilization, and the obtained results of Ca, Mg, and K concentration were in agreement with the values obtained from both solubilization methods. Therefore, solubilization in water is concluded to be a simpler, faster, and viable method for sample preparation of glycerin.

Diagnóstico de descarga de cátodo oco de ar e pós-descarga Ar N2 por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa

Many applications require that the plasma discharge is produced apart from the surface to be processed, thus preventing damage caused by bombardment and/or plasma radiation. In the post-discharge regime in various applications thermally sensitive materials can be used. In this work, active species produced by discharge and post-discharge hollow cathode were diagnosed by optical emission spectroscopy and mass spectrometry. The discharge was produced with the gases Ar and Ar - N2 gas flow ranging from 1 to 6 cm3/min and electric current between 150 to 600 mA. It was estimated that the ion density inside the hollow cathode, with 2 mm diameter ranged between 7.71 and 14.1 x 1015 cm-3. It was observed that the gas flow and the electric current changes the emission intensity of Ar and N2 species. The major ionic species detected by quadrupole mass spectrometry were Ar+ and N2+. The ratio of optical emission intensities of N2(1 +)/Ar(811 nm) was related to the partial pressure of N2 after the hollow cathode discharge at low pressure

Caracterização por espectrometria de massas de metaloproteínas em amostras de Tilápia do Nilo

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Selênio em tilápia do Nilo utilizando eletroforese em gel e espectrometria atômica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise de metais em infusões de chás e ervas aromáticas por espectrofotometria de absorção atómica de alta resolução com fonte contínua

Actualmente tem-se verificado um grande aumento na procura e a utilização de produtos naturais contendo extractos de algas, com fins medicinais, sendo cada vez maior a diversidade de oferta desses produtos, vendidos em ervanária e afins. A bibliografia tem mostrado que as algas têm capacidade de acumulação de metais pesados. As algas, sendo organismos aquáticos, estão sujeitas a contaminações dos locais (não identificados) de onde provêm. O controlo e fiscalização para estes produtos é praticamente inexistente. O objectivo deste projecto foi o desenvolvimento de metodologias analíticas com vista à quantificação de metais em infusões de chás e ervas aromáticas. Foram analisadas 9 amostras: uma de chá verde, uma de chá preto, uma infusão de lima, uma de camomila, uma mistura de chá com ervas e quatro misturas contendo algas. A espectrofotometria de absorção atómica é o método de referência para a análise de metais. Neste trabalho foi utilizado um espectrofotómetro de absorção atómica com fonte de radiação contínua e monocromador de alta resolução. Sendo esta uma tecnologia inovadora foi necessário desenvolver metodologias para os métodos de análise. A atomização em chama foi a técnica utilizada para a quantificação do cálcio, potássio, magnésio, manganês e sódio. A atomização electrotérmica foi usada para o cádmio, cobalto, crómio, cobre, níquel e chumbo. Tendo em conta os limites legislados (Decreto-Lei Nº306/2007 de 27 de Agosto) obtiveram-se teores preocupantes para o níquel (iguais ou superiores ao limite legislado) em todas as amostras analisadas e para o manganês em duas das amostras (chá verde e chá preto). Todas as amostras contendo algas apresentaram teores de Ca, Mg e Na superiores aos das restantes. Para os restantes elementos não foi possível relacionar as concentrações com a composição das infusões, em particular a presença de algas.

Optimização e Validação da Produção de [13n]-Nh3 para Estudos Clínicos de Tomografia por Emissão de Positrões na Avaliação da Perfusão Miocárdica

A par das patologias oncológicas, as doenças do foro cardíaco, em particular a doença arterial coronária, são uma das principais causas de morte nos países industrializados, devido sobretudo, à grande incidência de enfartes do miocárdio. Uma das formas de diagnóstico e avaliação desta condição passa pela obtenção de imagens de perfusão miocárdica com radionuclídeos, realizada por Tomografia por Emissão de Positrões (PET). As soluções injectáveis de [15O]-H2O, [82Rb] e [13N]-NH3 são as mais utilizadas neste tipo de exame clínico. No Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (ICNAS), a existência de um ciclotrão tem permitido a produção de uma variedade de radiofármacos, com aplicações em neurologia, oncologia e cardiologia. Recentemente, surgiu a oportunidade de iniciar exames clínicos com [13N]-NH3 para avaliação da perfusão miocárdica. É neste âmbito que surge a oportunidade do presente trabalho, pois antes da sua utilização clínica é necessário realizar a optimização da produção e a validação de todo o processo segundo as normas de Boas Práticas Radiofarmacêuticas. Após uma fase de optimização do processo, procedeu-se à avaliação dos parâmetros físico-químicos e biológicos da preparação de [13N]-NH3, de acordo com as indicações da Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) 8.2. De acordo com as normas farmacêuticas, foram realizados 3 lotes de produção consecutivos para validação da produção de [13N]-NH3. Os resultados mostraram um produto final límpido e ausente de cor, com valores de pH dentro do limite especificado, isto é, entre 4,5 e 8,5. A pureza química das amostras foi verificada, uma vez que relativamente ao teste colorimétrico, a tonalidade da cor da solução de [13N]-NH3 não era mais intensa que a solução de referência. As preparações foram identificadas como sendo [13N]-NH3, através dos resultados obtidos por cromatografia iónica, espectrometria de radiação gama e tempo de semi-vida. Por examinação do cromatograma obtido com a solução a ser testada, observou-se que o pico principal possuia um tempo de retenção aproximadamente igual ao pico do cromatograma obtido para a solução de referência. Além disso, o espectro de radiação gama mostrou um pico de energia 0,511 MeV e um outro adicional de 1,022 MeV para os fotões gama, característico de radionuclídeos emissores de positrões. O tempo de semi-vida manteve-se dentro do intervalo indicado, entre 9 e 11 minutos. Verificou-se, igualmente, a pureza radioquímica das amostras, correspondendo um mínimo de 99% da radioactividade total ao [13N], bem como a pureza radionuclídica, observando-se uma percentagem de impurezas inferiores a 1%, 2h após o fim da síntese. Os testes realizados para verificação da esterilidade e determinação da presença de endotoxinas bacterianas nas preparações de [13N]-NH3 apresentaram-se negativos.Os resultados obtidos contribuem, assim, para a validação do método para a produção de [13N]-NH3, uma vez que cumprem os requisitos especificados nas normas europeias, indicando a obtenção de um produto seguro e com a qualidade necessária para ser administrado em pacientes para avaliação da perfusão cardíaca por PET.

Estudo da pirólise de resíduos plásticos provenientes do abate de automóveis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia