Desenvolvimento
de amostrador passivo para monitoração ambiental de NO2
Jussival
de Abreu Pinheiro Novaes (IC), Vânia Palmeira Campos (PQ),
Adriana Moreno Costa (PQ) & Tania Mascarenhas Tavares (PQ)
LAQUAM (Laboratório
de Química Analítica Ambiental) - Departamento de
Química Analítica – Instituto de Química /
Universidade Federal da Bahia.
palavras-chave:
amostrador passivo, NO2 , monitoramento ambiental
Amostradores passivos, quando comparados a amostradores ativos,
inclusive monitores contínuos, apresentam as vantagens de
dispensar a utilização de energia elétrica,
serem de fácil manipulação e terem baixo custo.
A aplicação simultânea de um grande número
destes dispositivos permite uma grande resolução
espacial, adequada a mapeamentos e calibrações de
modelos atmosféricos.
O objetivo deste trabalho foi desenvolver um monitor passivo para
NO2, utilizável em ambientes tropicais de modo a
melhor possibilitar uma maior abrangência espacial para redes
de monitoramento atmosférico, ao tempo em que possibilita
diminuir o custo-benefício no desenvolvimento de suas
atividades de gerenciamento ambiental.
O
monitor passivo desenvolvido (configuração sugerida por
Ferm & Svanberg[1]) constitui-se de um corpo
cilíndrico de polietileno de 12 mm de altura e 20 mm de
diâmetro, tela de aço inox (0,08 x 0,125 mm) na entrada
de ar, seguida por um filtro de teflon. Após o caminho de
difusão (12 mm) encontra-se um filtro (celulose) impregnado
com um reagente adequado destinado a fixar o NO2 que
difunde através do espaço do corpo do amostrador
(Figura 1).
Figura 1.
Modelo do Amostrador Passivo
Diferentes
reagentes foram estudados para a impregnação do filtro
usado como meio de coleta de NO2: a) Trietanolamina a 20%,
b) mistura de KI + NaAsO2 + etilenoglicol e c) mistura de
KI e KOH . Testes para verificar a absorção de NO2
nas soluções destes reagentes foram feitos através
de borbulhamento de atmosfera padrão de NO2 gerada
por tubo de permeação, cuja taxa foi determinada
gravimetrica e analiticamente como 165 ±
3 ng NO2/min. Tomou-se como solução de
referência para estes testes o reagente Griess-Saltzman[2]
(sulfanilamida/dicloreto de N-(1-naftil)-etilenodiamina/ H3PO4),
tempo de borbulhamento de 10 minutos e fluxo de NO2
carreado por N2 puro de 3.5 L/h . Após fixação
do NO2 em 10 mL de solução, análises
espectrofotométricas foram feitas a 530 nm, sendo o NO2
determinado como nitrito . A tabela 1 apresenta as eficiências
de absorção do NO2 naquelas soluções
e as reações que ocorrem para a fixação
do mesmo.
Tabela
1: Eficiência de Absorção de NO2 em
diferentes soluções
Apesar
da alta absorção de NO2 nas soluções
testadas, o uso destes reagentes como solução de
impregnação do meio de coleta no monitor passivo
mostrou que trietanolamina apresenta problemas de instabilidade ,
problemas de branco e interferências químicas. O produto
da reação do NO2 na mistura de KI e AsO2-
(em solução) é estável por cerca de um
mês com perdas menores do que 5% quando ocorrem e não
são reconhecidas interferências de NO, O3 e
SO2 em concentrações <200 ppb . No
entanto, no monitor passivo o reagente mostrou-se inadequado como
meio de coleta durante exposição dos monitores por
períodos mais longos do que duas semanas. Até este
limite de exposição o monitor passivo utilizando este
reagente mostrou desempenho adequado tanto quando exposto em
atmosfera remota (Floresta Amazônica) quanto em atmosfera
industrial (área de influência de complexo petroquímico,
no Recôncavo Baiano). Estudos adicionais são necessários
no sentido de verificar esta aparente instabilidade daquele meio
amostral. A mistura de KI e KOH usada como meio de coleta no
amostrador passivo para NO2 confere ao mesmo um desempenho
bastante adequado : precisão de 3,5%
(desvio padrão relativo de medidas simultâneas com
conjunto de 5 monitores passivos), exatidão entre 1 e 2% (erro
em relação a medidas contínuas simultâneas)
e limite de quantificação de 0,45 ppbv NO2.
[1]
Ferm, M.; Svanberg, P. A, Atmos. Environ., 32(8):1377-1381,
1998 .
[2]
ASTM, Parte 26, 1977, p.492.
CNPq, FINEP, CENPES,
BACELL, FAPESP