Clésia Cristina. Nascentes1 (PG), Nelson Maniasso2 (PQ),
Elias Ayres Guidette Zagatto2 (PQ), Marco Aurélio Zezzi Arruda1 (PQ).
1Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade de Campinas, C.P. 6154, CEP 13083-970, Campinas-SP
2Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, C.P. 96, CEP 13400-970, Piracicaba-SP
palavras-chave: “cloud point”, extração/pré-concentração, FAAS
Os tensoativos são importantes em Química Analítica devido, principalmente, à capacidade de modificar algumas propriedades reacionais com conseqüente melhoria em sensibilidade e/ou seletividade analítica, as quais estão relacionadas com à formação de ambientes micelares [1]. Já as micelas, são agregados moleculares, possuindo regiões estruturais hidrofílica e hidrofóbica, as quais se associam espontaneamente e de forma dinâmica em solução aquosa, acima de uma certa concentração micelar crítica (CMC), formando grandes agregados moleculares de dimensões coloidais [2,3].
O emprego de tensoativos e ambientes micelares pode apresentar algumas vantagens, já que os ambientes micelares destacam-se, principalmente, nas etapas de concentração e/ou separação, sendo os tensoativos utilizados em substituição às metodologias tradicionais (extração líquido-líquido, troca iônica, etc.) pela separação de duas fases isotrópicas, fenômeno este denominado “cloud point” [3,4].
Em soluções aquosas, os tensoativos não-iônicos, anfóteros e aniônicos com concentrações acima da CMC, podem ser empregados como extratores, pois em certas condições duas fases distintas aparecem, sendo uma delas a fase aquosa, contendo pequena quantidade de tensoativo [fase pobre (FP) – abaixo da CMC] e a outra, extremamente concentrada em tensoativo (fase rica-FR), e contendo os componentes extraídos da solução [5,6].
Neste trabalho é proposto o uso de tensoativos aniônicos para extração/pré-concentração de metais com o emprego da técnica de “cloud point”. Para isso, foram utilizados dois tensoativos: dodecilsulfato de sódio (SDS) e sal sódico do ácido dodecano sulfônico (SDSA) [7] e diferentes complexantes (PAN, PAR, 5-Br-PADAP, 1,10-Fenantrolina, DTPA, entre outros), sendo os três primeiros preparados em Triton X-100 4% (v/v). O cobalto foi o metal usado no estudo e foram avaliados alguns parâmetros, tais como: concentração dos tensoativos (0,5-1,0% m/v), concentração dos complexantes (0,0017-0,01% m/v), tempo de reação entre metal e complexante (0-4 h) e tempo de contato do tensoativo com o complexo (0-1 h).
Para obtenção do “cloud point” foram usados tubos de ensaio de 20 mL, onde o volume final variou de acordo com os diferentes estudos realizados. Nestes tubos, adicionou-se água, solução padrão de Co, solução do complexante e de NaOH para ajuste do pH. Em seguida, adicionou-se o tensoativo e, por último, HCl concentrado. Os tubos foram agitados para homogeneização da solução e depois, deixados em repouso até que ocorresse a separação das fases. Após isso, foram submetidos à centrifugação para completa separação e a relação (FR)/(FP) foi determinada. As duas fases foram separadas e nestas, realizou-se a determinação de Co por FAAS.
Alguns dos resultados obtidos são apresentados na Tab. 1, e a foto ao lado, mostra o processo de pré-concentração por “cloud-point”, onde o tubo (a) apresenta somente o complexante (branco), e o tubo (b), o cobalto já pré-concentrado.
Os fatores que mais influenciaram a pré-concentração foram o tipo e concentração do complexante (tab.1). Os resultados obtidos foram altamente satisfatórios com respeito à extração/pré-concentração de Co em soluções aquosas, com fatores de pré-concentração (FC) de até 20 vezes, quando utilizou-se o tensoativo SDS e o complexante 5-Br-PADAP. A utilização do complexante em meio de outro tensoativo (Triton X-100) mais o SDS, levou a uma significativa melhora no tempo de extração, sendo que a separação das fases isotrópicas ocorreu em até 2 horas, ao contrário de quando utilizou-se somente o SDS (ca. 24 horas para separação completa). Para tempos de complexação ³ 1 hora e para os tempos de contato do complexo com o tensoativo, não houve diferenças significativas nos FC obtidos. As concentrações de SDS e de 5-Br-PADAP que promoveram FC de » 20 vezes foram respectivamente 0,75 e 0,0017% m/v.
O método proposto apresentou-se bastante viável para a pré-concentração de metais, uma vez que foram obtidos bons fatores de pré-concentração e a metodologia não apresenta problemas relativos a descarte de efluente tóxico, quando comparada com aquelas onde são empregados solventes orgânicos.
[1] - Weest, C.C., Harwell, J.H.. Environ. Sci. and Techn., 1992, 26, 2324.
[2] - Porter, M.R.. Recent developments in the analysis of surfactants. Critical reports on applied chemistry. N.Y., vol. 32, Ed. Elsevier Science Ltde, 1978.
[3]- Pelizzetti, E., Pramauro, E.. Anal. Chim. Acta, 1985, 169, 1.
[4] – Quina, F.H., Hinze, W.L.. Ind. Eng. Chem. Res., 1999, 38, 4150.
[5] – Laespada, M.E.F., Pavon, J.L.P., Cordero, B.M.. Analyst, 1993, 118, 209.
[6] – Saitoh, T., Tani, H., Kamidate, T., Watanabe, H.. Trends in Anal. Chem., 1995, 14, 213.
[7] – Sicilia, D., Rubio, S., Pérez-Bendito, D., Maniasso, N., Zagatto, E.A.G.. Anal. Chim. Acta, 1999, 392, 29.