estudo das condições de pré-concentração de níquel utilizando extração líquido-sólido e determinação por espectrometria de absorção atômica com chama
André Luiz Vilarinho (PG), Solange Cadore (PQ) e Nivaldo Baccan (PQ)
Departamento de Química Analítica – Instituto de Química – UNICAMP
e-mail: anvila@iqm.unicamp.br
palavras-chave: níquel, pré-concentração, absorção atômica
Nos últimos anos, principalmente nos grandes centros urbanos e regiões industrializadas, tem-se verificado um aumento bastante significativo da desgarga de agentes poluentes nos cursos dos rios e lagos. Entre os agentes contaminantes mais comuns, um destaque especial é dado aos elementos metálicos ao nível de traços. Geralmente encontradas neste tipo de matriz em concentrações menores que 1,0 mg mL-1, estas espécies podem exercer no organismo humano um caráter tóxico ou essencial.
Neste contexto, a monitoração de ambientes aquáticos, principalmente áreas destinadas à captação de água para consumo humano, necessita ter uma melhor avaliação da contaminação por metais pesados.
Geralmente as técnicas instrumentais existentes para determinação de metais nestes tipos de amostras mostram-se pouco sensíveis e seletivas. Assim, é bastante comum o uso de metodologias adicionais com o objetivo de aumentar a concentração das espécies de interesse e, sempre que possível, separá-las dos interferentes da amostra.
Atualmente têm sido bastante utilizados sistemas de extração líquido-sólido, baseados na utilização de fases sólidas modificadas com agentes complexantes. Embora a variedade destas fases sólidas seja bastante grande ( ex.: resinas de troca iônica, sílica gel, poliuretanas, pérolas de vidro silanizadas, etc. /1/), tem-se verificado, nos últimos anos, uma crescente utilização de agentes complexantes imobilizados em naftaleno microcristalino /2/. Este fato é um reflexo das diversas vantagens que estão associadas ao uso desta técnica, tais como: simplicidade operacional, grande eficiência de recuperação, boa reprodutibilidade e economia.
O objetivo deste trabalho é estudar as condições de pré-concentração de níquel utilizando uma metodologia de extração líquido-sólido, onde o SALO (Salicilaldoxima) é usado como reagente complexante e o naftaleno microcristalino como suporte sólido. Baseado nisto, os estudos para otimização desta metodologia consistiram na avaliação dos seguintes parâmetros analíticos: faixa de pH para complexação do metal, estudo do tampão adequado, concentração de SALO, volume da fase aquosa bem como o estudo da quantidade mínima do metal a ser extraído.
Para isto, o procedimento geral consistiu na adição de volumes da solução de naftaleno à soluções aquosas contendo o metal de interesse e o reagente complexante (SALO), sob agitação vigorosa. O sólido formado, contendo o metal complexado imobilizado no naftaleno microcristalino, foi filtrado em funil de gooch e, em seguida, dissolvido com solução de HNO3 1,0 mol L-1 em DMF (N,N-dimetilformamida). O níquel extraído foi quantificado por aspiração direta do extrato orgânico em um Espectrofotômetro de Absorção Atômica, Perkin Elmer, Mod. 5100 dotado de uma lâmpada cátodo oco de níquel como fonte primária.
Para avaliar o efeito da acidez na complexação do metal, utilizando o sistema proposto, variou-se o pH no intervalo de 2,0 a 11,0, observando-se recuperação completa de níquel entre 7,0 e 10,0. Para manter o pH ~ 9,0, escolhido para estudos posteriores, foram avaliados o tampão Fosfato e o tampão Amônia. Independente da solução tampão utilizada, verificou-se que a extração de níquel era superior a 99%. Como o íon fosfato pode reagir com diversos metais, entre eles o Ni /3/, optou-se por fazer o ajuste do pH com solução tampão de NH3/NH4Cl.
Os resultados mostraram que a eficiência da recuperação do níquel é maior utilizando altas concentrações do regente complexante, principalmente para soluções de SALO acima 1,0% (m/v) (em etanol). A alta concentração do reagente garante a complexação do metal, mesmo para maiores volumes de solução aquosa.
A potencialidade do método proposto foi verificada através da extração de 30 mg de níquel em diferentes volumes da solução. Observou-se que a recuperação do metal foi eficiente para volumes de até 500 mL de solução aquosa. Com isso, foi possível obter um fator de enriquecimento de 20 vezes, o qual permite a determinação do metal, ao nível de traços, por espectrometria de absorção atômica com chama. O desvio padrão relativo para 10 replicatas da solução contendo 30 mg de níquel foi de 1,3%.
O método desenvolvido mostrou-se bastante prático, rápido e de baixo custo. Além disso, o naftaleno apresentou boas qualidades adsorventes e o uso da DMF é conveniente pois, além de dissolver facilmente o sólido, possui excelentes características para a análise por absorção atômica em chama.
/1/ - A.L. Wilson, The Chemical Analysis of Water, Analytical Sciences Monograph, The Society for Analytical Chemistry, London, 1974.
/2/ - M.A. Taher, A.M. Dehzoei, B.K. Puri, S. Puri, Anal. Chim. Acta , 367, (1998), 55-61.
/3/ - S.R. Poulson, J.I. Drever, Talanta, 43:(11), (1996), 1975-1981.