METODOLOGIA ANALÍTICA PARA DETERMINAÇÃO DE Cu(II) E ESPECIAÇÃO DE Fe(II)/Fe(III) EM AMOSTRAS DE ÁGUA E SEDIMENTO DA REPRESA GUARAPIRANGA – SP

Sílvio Miranda Prada (PG)^a,b, Karem Soraia Garcia Marquez(PG)^b, Elisabeth de Oliveira(PQ)^b e Maria Encarnación Vázquez Suárez-Iha (PQ)^b

^a) Departamento de Ciências , UNIFIEO – Centro Universitário FIEO, Osasco, SP

^b) Departamento de Química Fundamental , Instituto de Química – Universidade de São Paulo- SP

palavras-chave: especiação, amostras naturais, espectrofotometria

O aporte de nutrientes em corpos hídricos, advindos de efluentes domésticos e industriais, fertilizantes agrícolas e de outras fontes, leva a um enriquecimento das águas (eutrofização), propiciando, assim, condições ideais para a proliferação de algas. Além dos riscos à saúde, essas algas, quando em grandes quantidades, podem causar entupimento de filtros nas estações de tratamentos de água e também tornar a qualidade da água indesejável para consumo, pois os metabólitos que produzem podem conferir gosto e odor à água. Íons ferro são muito importantes pois podem ser um nutriente limitante no crescimento de fitoplâncton, neste caso, Fe(II) é provavelmente o nutriente preferido. Cu(II) é também muito importante porque é freqüentemente adicionado, como sulfato de cobre, em reservatórios de água com o intuito de prevenir a proliferação excessiva das algas, em episódios denominados blooms ou florações⁽¹⁾.

Assim, este trabalho tem o objetivo de apresentar o desenvolvimento de uma nova metodologia analítica para determinação de íons Cu(II), bem como a especiação e determinação de íons Fe(II) e Fe(III).

Tendo como base as condições experimentais estabelecidas para o método espectrofotométrico Cu(II)/DPKBH, desenvolvido anteriormente⁽²⁾, tais como: meio reacional contendo 50% (V/V) de etanol, pH = 7,2 (tampão ácido succínico/ succinato); razão ligante/metal mínima de 20:1 e ordem de adição dos reagentes Mⁿ⁺, DPKBH, tampão, etanol e água, foram feitos estudos para se adaptar, em separado, métodos para a determinação de íons Fe(II) e Fe(III) com a di-2-piridil cetona benzoilhidrazona (DPKBH). Para tal, levou-se em consideração que os complexos formados apresentam bandas em diferentes regiões do espectro⁽³⁾, tornando possível a especiação do ferro e a determinação de íons Cu(II). O sistema Fe(II)/DPKBH apresenta duas bandas com máximos de absorção em 364 e 658 nm. Os complexos Fe(III)/DPKBH e Cu(II)/DPKBH apresentam bandas com máximos, respectivamente, em 362 e 381 nm.

As condições analíticas utilizadas para o cobre mostraram-se adequadas para os métodos dos sistemas Fe(II)/DPKBH e Fe(III)/DPKBH. Devido à hidrólise dos íons Fe³⁺ após a adição do tampão ácido succínico/succinato, foi necessário apenas alterar a ordem de adição dos reagentes para Mⁿ⁺, DPKBH, etanol, água e tampão, a qual foi adotada também, para os demais sistemas.

Para a determinação dos três íons em misturas, inicialmente registra-se o espectro da mistura e observa-se a presença ou não da banda com máximo em 658 nm. A partir da absorbância em 658 nm, tem-se a concentração de íons Fe(II). Com o uso dos reagentes mascarantes H₂O₂ e fluoreto, elimina-se a interferência de íons Fe(II) e Fe(III) na determinação de Cu(II) em 381 nm, e com ácido ascórbico e tiouréia, elimina-se a interferência de íons Cu(II) e provoca-se a redução de íons Fe(III) a Fe(II). Através da absorbância em 658 ou 364 nm obtém-se a concentração de ferro total e, por diferença, a concentração de Fe(III).

As curvas analíticas dos três sistemas foram obtidas e na Tabela I são apresentadas as absortividades molares dos complexos formados, assim como as faixas de concentração adequadas para utilização dos métodos.

Tabela I – Absortividade molar (L. mol^-1.cm^-1) dos complexos Fe(II)/DPKBH;
Fe(III)/DPKBH e Cu(II)/DPKBH, e as faixas de concentração para
aplicação dos métodos.

A metodologia analítica proposta foi empregada na determinação de Fe(II), Fe(III) e Cu(II) em 5 amostras de água de pontos estratégicos da Represa Guarapiranga, bem como no ponto de captação de água da Estação de Tratamento da SABESP. Também determinou-se a concentração de ferro total e Cu(II) em 5 amostras de sedimento, coletadas nos mesmos pontos de coleta das amostras de água, utilizando-se uma draga Petit Ponar. As amostras de sedimento foram secas em estufa a 60 °C e, a seguir, peneiradas em peneira de nylon de 63 mm. Após isso fez-se a abertura em forno de microondas (EPA - 3051). Os resultados obtidos foram comparados com o método padrão de ICP-AES, mostrando-se bastante concordantes para um nível de confiança de 95%.

Referências Bibliográficas

1. S.M. Prada e M.E.V. Suárez-Iha, Resumos do IX Encontro Nacional de Química Analítica – ENQA (1997), pg. 228

2. S. O. Pehkonen, Y. Erel e M. R. Hoffmann, Environ. Sci. Technol., 26(9), (1992) 1731-1736

3. A. A. Rocha, “Algae and Environment: A General Approach”, M. Cordeiro-Marino et. al. (editores), Sociedade Brasileira de Ficologia, São Paulo (1992) 35

(CNPq, FAPESP e CAPES)