Classificação de água de coco processada e natural por meio de HCA, PCA e teores de íons metálicos determinados por ICP OES

Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry was used to determine Ca, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu in samples of processed and natural coconut water. The sample preparation consisted in a filtration step followed by a dilution. The analysis was made employing optimized instrumental parameters and the results were evaluated using methods of Pattern Recognition. The data showed common concentration values for the analytes present in processed and natural samples. Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) indicated that the samples of different kinds were statistically different when the concentrations of all the analytes were considered simultaneously.

Exploring the emission intensities of ICP OES aided by chemometrics in the geographical discrimination of mineral waters

A rapid method for classification of mineral waters is proposed. The discrimination power was evaluated by a novel combination of chemometric data analysis and qualitative multi-elemental fingerprints of mineral water samples acquired from different regions of the Brazilian territory. The classification of mineral waters was assessed using only the wavelength emission intensities obtained by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES), monitoring different lines of Al, B, Ba, Ca, Cl, Cu, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Si, Sr, Ti, V, and Zn, and Be, Dy, Gd, In, La, Sc and Y as internal standards. Data acquisition was done under robust (RC) and non-robust (NRC) conditions. Also, the combination of signal intensities of two or more emission lines for each element were evaluated instead of the individual lines. The performance of two classification-k-nearest neighbor (kNN) and soft independent modeling of class analogy (SIMCA)-and preprocessing algorithms, autoscaling and Pareto scaling, were evaluated for the ability to differentiate between the various samples in each approach tested (combination of robust or non-robust conditions with use of individual lines or sum of the intensities of emission lines). It was shown that qualitative ICP OES fingerprinting in combination with multivariate analysis is a promising analytical tool that has potential to become a recognized procedure for rapid authenticity and adulteration testing of mineral water samples or other material whose physicochemical properties (or origin) are directly related to mineral content.

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.

Implementação e validação do método de determinação de metais e fósforo por ICP-OES (inductively coupled plasma-optical emission spectometry) em biodiesel

O objectivo do presente trabalho foi desenvolver, implementar e validar métodos de determinação de teor de cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio (Na), potássio (K) e fósforo (P) em biodiesel, por ICP-OES. Este método permitiu efectuar o controlo de qualidade do biodiesel, com a vantagem de proporcionar uma análise multi-elementar, reflectindo-se numa diminuição do tempo de análise. Uma vez que o biodiesel é uma das principais fontes de energia renovável e alternativa ao diesel convencional, este tipo de análises revela-se extremamente útil para a sua caracterização. De acordo com a análise quantitativa e qualitativa e após a validação dos respectivos ensaios, apresentam-se, na Tabela 1 as condições optimizadas para cada elemento em estudo. As condições de trabalho do ICP-OES foram escolhidas tendo em conta as características do elemento em estudo, o tipo de equipamento utilizado para a sua análise, e de modo a obter a melhor razão sinal/intensidade de fundo. Para a validação dos ensaios foram efectuados ensaios de recuperação, determinados limites de detecção e quantificação, ensaios de repetibilidade e reprodutibilidade, e verificação das curvas de calibração. Na tabela 2 apresentam-se os comprimentos de onda escolhidos (livres de interferências) e respectivos limites de detecção e quantificação dos elementos analisados por ICP-OES, na posição radial e radial atenuado.

Simultaneous multielement extraction with the Mehlich-1 solution for Southern Brazilian soils determined by ICP-OES and the effects on the nutrients recommendations to crops

The amounts of macro (P, K, Ca and Mg) and micronutrients (Cu and Zn) extracted with the Mehlich-1 (M1) solution, by the 1.0 mol L-1 KCl (KCl) and with the 0.1 mol L-1 HCl (HCl) for representative soil types of the Rio Grande do Sul state (Brazil) were compared with those extracted with the Mehlich-1 solution determined with the inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP). The amounts of nutrients extracted by the different methods showed high correlation coefficients. On average, the Mehlich-1 solution extracted similar amounts of P, determined with colorimetric and ICP methods, and, K determined with emission and ICP. The amounts of Ca and Mg extracted with the Mehlich-1 solution, determined by ICP, were similar to those extracted with the KCl solution determined by the atomic absorption spectrophotometry. The amounts of Cu and Zn extracted with the Mehlich-1 solution, determined by the ICP, were higher than those extracted with the 0.1 mol L-1 HCl determined by the atomic absorption spectrophotometry. The results indicate that the Mehlich-1 solution and ICP can be used for simultaneous multielement extraction and determination for Southern Brazilian soils. However, a conversion factor for values interpretation is needed. The use of the conversion factor to determine the K availability index in soils is adequate and does not affect the K recommendations for crops in southern Brazilian soils.

Uso de ICP OES e titrimetria para a determinação de cálcio, magnésio e alumínio em amostras de solos

O crescente interesse dos laboratórios brasileiros de análise de fertilidade de solos pela espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) em detrimento da técnica de titrimetria deve-se à possibilidade da determinação simultânea de diferentes metais em uma ampla faixa de concentrações em extratos de interesse agronômico. Este estudo compara a precisão, reprodutibilidade e exatidão das duas técnicas de determinação de Ca, Mg e Al trocáveis extraídos com KCl 1 mol L-1 em amostras de solos. Foram analisadas 15 amostras de solos de referência, sendo três deles selecionados para avaliar a precisão e a reprodutibilidade das técnicas de determinação. A titrimetria e o ICP OES forneceram resultados mais reprodutíveis e precisos para a determinação de Ca, Mg e Al quando o extrato foi analisado sem diluição. As técnicas de determinação diferiram estatisticamente (p < 0,05) pelo teste de identidade aplicado para comparação dos resultados de Ca, Mg e Al. Nas condições testadas, não se recomenda o uso de ICP OES para as determinações de Ca, Mg e Al trocáveis em amostras de solos.

Classificação de água de coco processada e natural por meio de HCA, PCA e teores de íons metálicos determinados por ICP OES

Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry was used to determine Ca, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu in samples of processed and natural coconut water. The sample preparation consisted in a filtration step followed by a dilution. The analysis was made employing optimized instrumental parameters and the results were evaluated using methods of Pattern Recognition. The data showed common concentration values for the analytes present in processed and natural samples. Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) indicated that the samples of different kinds were statistically different when the concentrations of all the analytes were considered simultaneously.

Estudio preliminar sobre la determinación de elementos traza en cervezas venezolanas por ICP-OES

The levels of several chemical elements were determined simultaneously in ten different beers of the Venezuelan market by ICP-OES. With the exception of chromium, beer does not provide important amounts of nutritional oligoelements. The average chromium content found (33 µg/L) is higher than one reported for USA's beer (10 µg/L) but smaller than another reported for Brazilian beer (66 µg/L). The average percentage of chromium RDA by beer consumption found for Venezuela (6.3%) is similar to that reported for Belgium (5%). Regarding toxic elements, one of the samples contained an elevated amount of aluminium, probably dissolved from the aluminium can.

Determinação seletiva de tributilestanho na presença de Sn(IV) em amostras ambientais usando HG-ICP OES e Saccharomyces cerevisiae como material sorvente

A method for selective determination of tributyltin in the presence of Sn(IV) by combining hydride generation inductively coupled plasma optical emission spectrometry (HG-ICP OES) and solid phase extraction (SPE) using baker's yeast is proposed. The procedure is based on selective retention of TBT by the yeast at pH = 6. Detection limit of 1.9 µg L-1 and quantification limit of 6.3 µg L-1 were obtained. TBT and San(IV) were determined in the range of 0-25 µg L-1 and the proposed approach was applied to analyze river water, sea water and biological extracts, with recoveries of 114, 101 and 86%, respectively.

Comparison of USEPA 3050B and ISO 14869-1: 2001 digestion methods for sediment analysis by using FAAS and ICP-OES quantification techniques

A study of the partial USEPA 3050B and total ISO 14869-1:2001 digestion methods of sediments was performed. USEPA 3050B was recommended as the simpler method with less operational risk. However, the extraction ability of the method should be taken in account for the best environmental interpretation of the results. FAAS was used to quantify metal concentrations in sediment solutions. The alternative use of ICP-OES quantification should be conditioned by a previous detailed investigation and eventual correction of the matrix effect. For the first time, the EID method was employed for the detection and correction of the matrix effect in sediment ICP-OES analysis. Finally, some considerations were made about the level of metal contamination in the area under study.

Avaliação de ICP OES com configuração axial ou radial para determinação de iodo em sal de cozinha

The performance of inductively-coupled plasma optical emission spectrometers with axial and radial views for determination of iodine in table salt was evaluated. Interference and memory effects in nitric acid and water-soluble tertiary amines (CFA-C) media were studied. Based on a factorial experiment, one optimum instrument operational condition for axial configuration, and two optima conditions for radial configuration was established. The ICP OES with axial view was 5-fold more sensitive than the radial view. Both matrix matching and standard addition methods were used for iodine quantification and for most samples, both strategies of calibration led to similar results. Recoveries ranged from 104 to 114%.

ANÁLISE EXPLORATÓRIA DAS CONCENTRAÇÕES DOS METAIS NA, CA, MG, SR E FE EM EXTRATO AQUOSO DE PETRÓLEO, DETERMINADOS POR ICP OES, APÓS OTIMIZAÇÃO EMPREGANDO PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS

AbstractThe purpose of this study was to evaluate the best operating conditions of ICP OES for the determination of Na, Ca, Mg, Sr and Fe in aqueous extract of crude oil obtained after hot extraction with organic solvents (ASTM D 6470-99 modified). Thus, the full factorial design and central composite design were used to optimize the best conditions for the flow of nebulization gas, the flow of auxiliary gas, and radio frequency power. After optimization of variables, a study to obtain correct classification of the 18 samples of aqueous extract of crude oils (E1 to E18) from three production and refining fields was carried out. Exploratory analysis of these extracts was performed by principal component analysis (PCA), hierarchical cluster analysis (HCA) and linear discriminant analysis (LDA), using the original variables as the concentration of the metals Na, Ca, Mg, Sr and Fe determined by ICP OES.

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).

Elemental analysis of nuts and seeds by axially viewed ICP OES

A method for the multi-elemental determination of metals (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Sr and Zn), metalloids (B and Si), and non-metals (Cl, P and 5) in the babassu nut and mesocarp, sapucaia nut, coconut pulp, cupuassu pulp and seed, and cashew nut by axially viewed inductively coupled plasma optical emission spectrometry is presented. A diluted oxidant mixture (2 ml HNO(3) + 1 ml H(2)O(2) + 3 ml H(2)O) was used to achieve the complete decomposition of the organic matrix in a closed-vessel microwave oven. The accuracy of the entire proposed method was confirmed by standard reference material analysis (peach leaves-NIST SRM1547). The certified values showed a good agreement at a 95% confidence limit (Student`s t-test). The average RSD for repeatability of calibration solutions measurements were in the range of 1.1-6.7%. Limits of quantification (LOQ = 10 x LOD) were in the level of 0.00072-0.0532 mg/l. The macro and micronutrient ranges in the different nuts and seeds did not exceed the dietary reference intake (DRI), except for Mn in the babassu nut. (C) 2010 Published by Elsevier Ltd.

Determinação de elementos traço em amostras ambientais por ICP OES

Neste trabalho é avaliada a aplicação da técnica de ICP OES (Espectrometria de Emissão com Plasma Indutivamente Acoplado) para a determinação de elementos traço em amostras ambientais. Foram investigados os comportamentos de As, Ba, Cd, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Pb, V e Zn, utilizando-se espectrômetro com vista de observação axial/radial do plasma e sistema de detecção baseado em dispositivos de carga acoplada (CCD). No presente estudo, foi avaliado o desempenho dos nebulizadores pneumáticos do tipo concêntrico (Meinhard), “cross flow” e GemCone® acoplados às câmaras de nebulização de duplo passo (Scott) e ciclônica, bem como do nebulizador ultra-sônico para a introdução de amostras no plasma. Investigou-se a robustez do plasma, potência de radiofreqüência (RF), vazão dos gases de nebulização e auxiliar, bem como a altura de observação, para ambas as vistas de observação do plasma. Sob condições otimizadas os limites de detecção (LD), em ng mL-1, para os elementos As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V e Zn, em solução aquosa de HNO3 5% (v/v), utilizando-se a configuração axial do plasma, foram: 1,1 - 16; 0,002 - 0,32; 0,03 - 1,2; 0,02 - 0,72; 0,03 - 0,82; 0,04 - 3,0; 0,003 - 0,76; 0,08 - 3,8; 0,22 - 8,9; 0,04 - 2,6; e 0,02 - 1,2 respectivamente. Utilizando-se a configuração radial, os LDs (ng mL-1) dos mesmos elementos foram: 10 - 87; 0,01 - 0,91; 0,07 - 3,8; 0,16 - 4,3; 0,13 - 8,1; 0,16 - 4,3; 0,01 - 0,81; 0,43 - 7,6; 1,4 - 37; 0,28 - 6,0 e 0,77 - 9,5 respectivamente. Com relação à nebulização pneumática, os LDs são relativamente mais baixos quando é utilizado o nebulizador concêntrico acoplado à câmara de nebulização ciclônica. LDs ainda melhores são obtidos mediante o uso de nebulização ultra-sônica mas, neste caso, foi observado que o plasma é menos robusto. As metodologias foram desenvolvidas mediante o uso de materiais de referência certificados sendo analisados os seguintes materiais: sedimento marinho (PACS-2/NRCC), folhas de maçã (apple leaves – 1515/NIST) e água (natural water – 1640/NIST), obtendo-se concentrações concordantes com as certificadas, com exceção do Ni em folha de maçã, que não foi detectado utilizando-se a nebulização pneumática e também não pôde ser determinado com exatidão mediante o uso de nebulizador ultra-sônico. Interferências não espectrais observadas na análise de sedimento marinho foram contornadas através da diluição da amostra, ou através da lavagem da câmara de nebulização com solução de HNO3 5% (v/v), por 60 s entre cada ciclo de leitura. Estas interferências não puderam ser contornadas com o uso de padrão interno (PI). A interferência espectral do As sobre o Cd não foi observada fazendo-se a medição do sinal em área de pico, demarcado com somente 3 pontos/pico. Após serem estabelecidas as metodologias de análise, foram analisadas as seguintes amostras não certificadas: água de rio, água subterrânea (poço artesiano), água tratada e de chuva, folhas de eucalipto e bambu, acículas de pinus e infusão de chá preto, sendo possível quantificar baixas concentrações dos elementos investigados, utilizando-se a calibração externa.