Espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado aliada à quimiometria na determinação de íons metálicos no molusco Mytella falcata para discriminação de estuários potiguares

This work examined the possibility of using mussel Mytella falcata as bioindicator sample to detect metal ions in several estuaries potiguares, since species substances that accumulate in their tissues due to its characteristics filter feeders have been used for environmental monitoring. The chemometrics by principal components analysis was used to reduce the size of the original data in order to establish a pattern of distribution of metal ion. Samples were collected at three different points in the estuaries Curimataú, Guaraíra-Papeba, Potengi, Galinhos-Guamaré and Piranhas-Assu having been marked with the location using GPS (Global Positioning System). The determination of humidity content and digestion of the samples were performed using methods described in the Compendium of analytical standards of the Institute Adofo Lutz (2005) and the determination of metal ions of the elements Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sn and Zn were performed by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma as described by USEPA method 6010C. The results show that it is possible to use this molluscum Mytella falcata in the estuaries of Rio Grande do Norte for the determination of metal ions. The data were subjected to principal components analysis (PCA) which enabled us to verify the distribution pattern of the metal ions studied in several estuaries potiguares and group them according to the metal ions in common with and relate them to the activities in each region

Desenvolvimento de metodologia para determinação de Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Se e V em amostras de água produzida da indústria do petróleo através da técnica ICP OES utilizando digestão por micro-ondas

O descarte ou reutilização da água produzida da indústria do petróleo é difícil por causa dos impactos ambientais causados devido à presença de alta salinidade e componentes tóxicos, ou pelo risco de obstrução nas colunas de produção devido à formação de incrustações que causam redução na produção de petróleo e enormes perdas no processo de extração. Assim, o conhecimento da composição química da água produzida é muito importante. O método proposto por este trabalho visa a determinação de elementos traço (Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Se e V) em amostras de água produzida de petróleo por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) utilizando a digestão ácida assistida por micro-ondas para o preparo das amostras (15 g de amostra e 2 mL de HNO3 concentrado). A curva analítica construída em HNO3 2% v v-1 foi adotada para o método após verificar que não é necessário o uso de salinidade para equiparação de matriz. Para o elemento Ni, não há necessidade do uso de padrão interno, para os elementos Co, Cr, Fe, Mn e V os melhores resultados foram obtidos usando Sc como padrão interno. Para o elemento Se é recomendado o uso de Y como padrão interno. Os limites de detecção obtidos foram Co 0,67, Cr 1,2, Fe 2,3, Mn 0,49, Ni 1,9, Se 3,7 e V 5,5 μg L-1; e os limites de quantificação foram Co 2,2, Cr 4,0, Fe 7,7, Mn 1,6, Ni 6,5, Se 12,4 e V 18,3 μg L-1. A exatidão do procedimento foi verificada através de testes de recuperação em dois níveis de concentração (40 e 80 μg L-1) e análise dos materiais certificados de referência de água estuarina SLEW-2 e de água do mar NASS-5. Bons valores de recuperação foram obtidos e não houve diferença significativa (95% de confiança) entre os resultados obtidos e os valores certificados dos materiais de referência.

Decomposição de argilas em forno de microondas e determinação simultânea dos seus constituintes principais por espectrometria de emissão óptica em plasma indutivamente acoplado

In this work a closed-vessel microwave-assisted acid decomposition procedure for clays was developed. Aluminum, Ca, Fe, K, Mg, Na, Si, and Ti were determined in clay digestates by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. The most critical parameter for total decomposition of clays was the composition of the reagent mixture. The applied power and the heating time exerted a less critical influence. Best decomposition conditions were attained using a reagent mixture containing 4 mL aqua regia plus 3 mL HF and the heating program was implemented in 12 min. The accuracy of the results was demonstrated using two standard reference materials and a paired t-test showed a good agreement between determined and certified values at a 95% confidence level.

Pré-concentração de cádmio com Saccharomyces cerevisiae e determinação em águas fluviais usando espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado

A preconcentration method based on the use of Saccharomyces cerevisiae as sorbent material is proposed for the determination of Cd(II) in river water. The solid phase extraction was performed in batch mode and the determination of the analyte in the solid phase was easily carried out by introducing a slurry of the yeast (0.0625 g / 2.5 mL) directly into the ICP OES. A limit of detection of 0.11 µg L-1 and a sample throughput in the range of 4 - 54 sample h-1 were obtained. Determinations of cadmium in a certified sample and in real river water samples were in excellent agreement with the expected values.

Determinação dos teores de minerais em sucos de frutas por espectrometria de emissão óptica em plasma indutivamente acoplado (ICP-OES)

Dois métodos de preparação de amostra para determinação de minerais em suco de uva foram comparados: extração com ácido clorídrico a frio com agitação e digestão em sistema fechado, sob pressão, empregando-se energia de microondas. As concentrações dos minerais foram obtidas empregando-se a técnica de Espectrometria de Emissão Óptica em Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Os teores dos minerais Ca, P, Na, K, Mg, Zn, Fe, Mn e Cu não diferiram significativamente ao nível de 5% (Teste F) para as duas metodologias empregadas. A precisão e exatidão dos métodos foi avaliada usando o suco de uva. A metodologia de extração com ácido clorídrico foi empregada para a determinação dos teores de minerais em sucos processados de abacaxi, acerola, caju, goiaba, manga, maracujá e uva. Para facilitar a interpretação dos teores dos minerais encontrados, foram utilizadas as técnicas de Análise por Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica por Agrupamento (HCA).

Pré-concentração de cádmio com Saccharomyces cerevisiae e determinação em águas fluviais usando espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado

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

Decomposição de argilas em forno de microondas e determinação simultânea dos seus constituintes principais por espectrometria de emissão óptica em plasma indutivamente acoplado

ANALYSIS OF CLAYS BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROMETRY AFTER CLOSED-VESSEL MICROWAVE-ASSISTED ACID DECOMPOSITION. In this work a closed-vessel microwave-assisted acid decomposition procedure for clays was developed. Aluminum, Ca, Fe, K, Mg, Na, Si, and Ti were determined in clay digestates by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. The most critical parameter for total decomposition of clays was the composition of the reagent mixture. The applied power and the heating time exerted a less critical influence. Best decomposition conditions were attained using a reagent mixture containing 4 mL aqua regia plus 3 mL HF and the heating program was implemented in 12 min. The accuracy of the results was demonstrated using two standard reference materials and a paired t-test showed a good agreement between determined and certified values at a 95% confidence level.

Metodologia para determinação de arsênio, antimônio e bismuto por espectrometria de emissão óptica com fonte de plasma acoplado indutivamente (ICPOES) e geração de hidretos aplicada à rochas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

DETERMINAÇÃO DE ARSÊNIO, ANTIMÔNIO E BISMUTO EM ROCHAS POR ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ÓPTICA COM FONTE DE PLASMA ACOPLADO INDUTIVAMENTE (ICP-OES) E GERAÇÃO DE HIDRETOS

No presente trabalho descreve-se o método para determinação de arsênio, antimônio e bismuto em materiais geológicos, utilizando a geração de hidretos acoplado ao ICP-OES, que proporciona a determinação, com exatidão, dos elementos de interesse em concentrações abaixo de 1 ppm. O método é sensível e, por isso, está sujeito a interferências, como as causadas por elementos presentes na matriz. Desenvolveu-se uma técnica de dissolução eficiente e foram realizados diversos tratamentos com dopagens de soluções-padrão e testes com o uso de tiouréia e iodeto de potássio com ácido ascórbico em diferentes concentrações, com o objetivo de minimizar possíveis interferências presentes na matriz. Os resultados finais, mediante a dissolução de material geológico de referência internacional na determinação de arsênio, bismuto e antimônio, mostraram recuperações superiores à 97% em amostras com concentrações abaixo de 1 ppm.

Pré-concentração de cádmio com Saccharomyces cerevisiae e determinação em águas fluviais usando espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado

A preconcentration method based on the use of Saccharomyces cerevisiae as sorbent material is proposed for the determination of Cd(II) in river water. The solid phase extraction was performed in batch mode and the determination of the analyte in the solid phase was easily carried out by introducing a slurry of the yeast (0.0625 g / 2.5 mL) directly into the ICP OES. A limit of detection of 0.11 µg L-1 and a sample throughput in the range of 4 - 54 sample h-1 were obtained. Determinations of cadmium in a certified sample and in real river water samples were in excellent agreement with the expected values.

Análise de suspensões de argilas por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido com configuração axial

The goal of this study was to evaluate the feasibility of direct introduction of clay slurries in an inductively coupled plasma optical emission spectrometer with axial view configuration. Calibration was performed using a certified reference material with a mean particle size of 13 µm (IPT-42) and the analytical curve was applied for quantification of two others reference materials (IPT-28 and IPT-32) and four samples. It was demonstrated that the analytical curve thus obtained was not completely suitable for IPT-28 and samples due to different mineralogical phases determined by X-ray diffraction. After considering this effect, it was possible for most elements to obtain results in agreement with certified values or with values obtained by a conventional technique at a 95% confidence level. It was demonstrated that the ICP-OES with axial view configuration did not present any incompatibility with the direct introduction of a complex inorganic suspension.

Especiação de cádmio (Cd) em citosol utilizando Saccharomyces cerevisiae e espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS)

O cádmio (Cd) é um metal tóxico considerado não essencial nos organismos. As principais vias de exposição e contaminação pelo metal vem de atividades antrópicas. Há evidências suficientes de que o Cd e seus compostos são carcinogênicos, tendo como principais órgãos afetados: rins, ossos, pulmões e próstata. No citosol o Cd pode estar na forma livre (genericamente, como complexos inorgânicos lábeis) ou ligado com metalotioneinas (genericamente, ligado a proteínas). A relação do Cd (livre ou lábil) com patogenicidades faz com que seja de grande importância a elaboração de métodos para especiação do metal. Este projeto teve como objetivo propor um método para determinação seletiva do Cd lábil em baixas concentrações (μg L-1) utilizando um substrato biológico como material sorvente (S. cerevisiae). A utilização da S. cerevisiae tem sido recomendada para pré-concentração e especiação de metais em água e materiais biológicos. No entanto, estes métodos não proporcionam limites de detecção (LD) suficientes para determinação seletiva de Cd lábil em algumas situações, particularmente quando se procura estabelecer uma relação desta fração do metal com algumas patogenicidades. O método desenvolvido consiste, basicamente, em amostrar o Cd lábil no citosol pela levedura. Depois de digestão ácida em sistema pressurizado (micro-ondas) e/ou da eluição, a espécie retida pela levedura foi determinada por ICP-MS. O uso da ICP-MS permitiu atingir LD suficientes para detecção de Cd, sendo para retenção 0,004 μg L-1 e para a eluição 0,003 μg L-1

Determinação de metais em óleos lubrificantes utilizando a técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser

IPEN/D

Determination and fractionation of barium in Brazil nuts

Several sample preparation strategies were employed for determination and fractionation of barium in Brazil nuts using measurements by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry with axial view (ICP OES). This food is widely consumed because of its nutritional value and good taste. The chemical analysis of Brazil nuts is not trivial due to their complex matrix. The fractionation of barium in Brazil nuts was studied owing to the toxicity of this element and the strong correlation between chemical form and absorption. Total concentrations of barium varied from 860 to 2084 mg kg-1. Sequential extractions were performed based on solubility in different media and also according to lipids, proteins and low molecular weight fractions (LMW). The greatest contents of barium were determined in the LMW and in the water insoluble fractions with concentrations in the range 778 to 1606 and 551 to 1520 mg kg-1, respectively. Based on these results it can be inferred that Ba is not absorbed when Brazil nuts are ingested. Considering both the contents of barium and sulfur in different fractions and stoichiometric calculations it was also possible to assume that barium occurs mainly in the BaSO4 form. The presence of this chemical form was also confirmed by thermogravimetric measurements.

Determinação da fração lábil de Ba em água produzida de petróleo utilizando a técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração com a membrana fosfato de celulose (P81) como agente ligante

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE