ANÁLISE DE BTX EM ÁGUA USANDO HEADSPACE MICROEXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (HS-MEFS) E CG- DIC


Luiz Carlos A. Oliveira (PG)1,3, Fernando Carvalho Silva (PQ)1,2, Ciomara Rabelo de Carvalho(PQ)3, Fabrício Vilela Parreira(PG)1,

1. Departamento de Química - ICEX - Universidade Federal de Minas Gerais

2. Departamento de Química - CT - Universidade Federal do Maranhão

3. Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais – CETEC - Belo Horizonte – MG


palavras chaves : btx, hs-mefs, CG - DIC



O BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos) são hidrocarbonetos aromáticos voláteis encontrados em petróleo e seus subprodutos. Esses compostos são produzidos em grandes quantidades e utilizados como solventes industriais ou como matérias primas na síntese de vários compostos (ex : estireno, fenol), além de pesticidas, plásticos, fibras sintéticas e surfactantes. Eles estão entre os maiores poluidores ambientais, tendo como fontes de contaminação as perdas de petróleo no processo de extração, vazamentos em tanques de estocagem de petróleo, refinarias, oleodutos e principalmente na exaustão de automóveis e nos terminais de distribuição de gasolina.


A técnica de microextração em fase sólida (MEFS) apresenta uma série de vantagens tais como : a simplicidade da amostragem, alta pré-concentração, baixo custo, não utilização de solventes, fácil automação e maior precisão e limite de detecção. Esta metodologia consiste basicamente em duas etapas: a partição dos compostos entre o filme e a amostra seguida da dessorção em um instrumento analítico. Na primeira etapa, uma fibra de sílica fundida coberta com uma fase estacionária é adaptada em uma seringa e colocada em contato direto com a amostra ou no espaço confinado (headspace) para efetuar a extração. Em seguida, a fibra é introduzida diretamente no injetor de um cromatógrafo a gás, onde os compostos extraídos são liberados termicamente e analisados.


Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e validação de um método de rotina, rápido e de baixo custo para análise de BTX em águas usando como técnica a HS-MEFS seguido de análise por cromatografia gasosa com um detector de ionização em chamas.


Inicialmente, efetuou-se a otimização de forma univariada das condições de extração HS-MEFS usando uma fibra de polidimetilsiloxano (PDMS) com tempo de absorção de 5, 10, 20 e 30 min, tempo de dessorção térmica de 3, 5, e 7 min, temperatura de 30, 40, 50 e 60 oC, concentração de NaCl de 10, 20, 30 e 36 %, com e sem agitação analisando em triplicata um padrão de 30 mg/L. Verificou-se que as melhores condições de extração foram: 10 min de absorção, 5 min dessorção térmica, temperatura de 30 oC e NaCl na concentração de 36% e um volume de amostra de 10 ml.


Utilizou-se padrões de 200,00 mg/L benzeno, tolueno e xilenos (SUPELCO) na preparação de um padrão intermediário de 10,00 mg/L em metanol. A partir desse padrão, fez-se as diluições em água para as seguintes concentrações 1, 10, 20, 30, 50, 70 e 100 mg/L. No processo de extração foi utilizado uma seringa de MEFS e fibras de PDMS com 100 mm de espessura. As análises foram efetuadas em um cromatógrafo a gás modelo Hewlett Packard 5890, série II com um injetor sem divisão (splitless) e um detector de ionização em chamas (DIC). As separações ocorreram em uma coluna capilar HP-ULTRA 1 de 50m x 0.20 mm d.i e 0.33 mm de espessura da fase com a seguinte programação de temperatura no forno: 35 oC inicial, 10 oC/ min de 35 a 125 oC e 20 oC/min de 125 oC a 250 oC. A purga foi fechada por 10 min para a dessorção térmica e as temperaturas do injetor e detector foram respectivamente 250 e 270 oC.


A precisão interna (repetitividade) do método foi determinada através dos coeficientes de variação provenientes de sete análises consecutivas da mistura padrão de BTX com a concentração de 30 mg/L. Os seguintes desvios foram obtidos : benzeno (2,74 %), tolueno (4,30 %), m-xileno (4,47 %), p-xileno (4,70 %) e o-xileno (6,61 %).


Utilizou-se à Análise da Variância (ANOVA) para verificar a validade do modelo linear e a significância estatística da curva de calibração. A faixa de concentração linear para mistura padrão de BTX foi de 1 a 50 mg/L. Os coeficientes de determinação (r2) ficaram entre 0,9967 e 0,9978 e os coeficientes de correlação (r) entre 0,9983 e 0,9998.


Os limites de detecção (LOD) foram determinados usando a relação sinal ruído igual a 3 para um padrão de 0,5 mg/L analisado sete vezes. Os valores calculados ficaram entre 0,0287 e 0,222 mg/L.


A validação do método através da Análise de Variância mostrou que o modelo linear não apresenta falta de ajuste e que a regressão é estatisticamente significativa, entretanto, devem ser realizados testes interlaboratoriais (reprodutibilidade) para a validação total do método. Além das vantagens da técnica HS-MEFS de não utilizar solventes, baixo custo, reduzida contaminação dos analistas; o método apresentou uma boa faixa de linearidade, precisão e limite de detecção melhores ou iguais ao do método EPA-602.


(FAPEMIG, CAPES)