SISTEMA DE PRÉ-CONCENTRAÇÃO EM LINHA COM MINI-COLUNA DE CARVÃO ATIVADO PARA DETERMINAÇÃO DE Cd E Pb EM ÁGUAS DE CLÍNICAS DE HEMODIÁLISE POR ABSORÇÃO ATÔMICA EM CHAMA

José Bento Borba da Silva (PQ), Sueli Pércio Quináia (PQ), Maria do Carmo Ezequiel Rollemberg (PQ)

Departamento de Química, Universidade Estadual de Maringá - UEM,

Avenida Colombo 5790 - Maringá – PR - 87020-900

Palavras-chave: pré-concentração, águas para hemodiálise, espectrometria de absorção atômica em chama

O chumbo e o cádmio são elementos sem função fisiológica no organismo humano, sendo de elevada toxicidade mesmo em baixas concentrações, e podendo ser acumulado em diversas partes do organismo como ossos, fígado, rins e pâncreas.

Entre as técnicas analíticas aplicáveis à determinação de metais como Pb e Cd, podem-se citar a espectrofotometria molecular (UV-VIS), a espectrometria de absorção e de emissão atômica (AAS e AES) e a espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), entre outras. No caso da AAS, um dos principais atrativos é a sua especificidade, embora o emprego de técnicas de pré-concentração seja necessário quando os elementos a serem determinados encontram-se em concentração muito baixas. Neste sentido, grandes progressos têm sido observados nos últimos anos com o emprego de técnicas de análise em fluxo (AF) baseadas em troca-iônica, extração com sorbente sólido, precipitação ou coprecipitação, as quais propiciam mecanismos rápidos, econômicos, convenientes e confiáveis para separar e pré-concentrar elementos traços de concomitantes da matriz na solução da amostra. O carvão ativado tem sido empregado como coletor de elementos traços, sendo maior sua capacidade de retenção quando os elementos encontram-se na forma de complexos e diferentes agentes complexantes têm sido empregados com este propósito. Contudo ainda são poucos os grupos de pesquisadores que empregam o carvão em processos em fluxo em mini-colunas.

Em estudo anterior¹ foi desenvolvido um sistema de pré-concentração/separação de matriz em sistema de fluxo o qual emprega uma mini-coluna preenchida com carvão ativado. O sistema, bastante simples, envolve o uso de uma bomba peristáltica para impulsionar as soluções e um injetor comutador-manual. No presente estudo foram otimizadas as condições para pré-concentração de Cd e Pb, investigando-se volumes máximos de amostras passíveis de serem processados e os menores volumes retomados de eluato, com o objetivo de obter fatores de enriquecimento que permitam a determinação destes analitos pela técnica de chama (FAAS). Com o sistema otimizado, foram feitas determinações dos dois metais em águas procedentes de diversas clínicas de hemodiálise da região norte do Estado do Paraná – Brasil. O diagrama FIA empregado foi descrito em detalhes anteriormente.¹ As soluções de calibração foram preparadas em balões de 50 mL, em HCl 1,0 M, com adição do agente complexante, sendo o eluato (150 µL) imediatamente analisado por aspiração direta na chama. A mini-coluna em seguida foi lavada com 2,0 mL de etanol na posição de eluição e logo após com 5,0 mL de água na posição de carga.

O menor volume aspirado de forma reprodutível e com sensibilidade na chama foi de 150 µL. Curvas de eluição, efetuadas para replicatas de 10 mL de soluções de Cd pré-concentradas e eluídas com diferentes frações de 150 µL de etanol, mostraram que a fração mais rica no complexo do metal ocorre quando se descartam os primeiros 150 µL e coletam-se para determinação os 150 µL seguintes do eluato, o que foi adotado nos próximos estudos. Em relação à concentração do complexante DDTP, foi observado que um aumento na concentração do DDTP conduz a um aumento do sinal analítico do Cd até cerca de 0,1 – 0,2 % m/v, acima deste valor ocorrendo uma diminuição do sinal; foi, portanto adotada a concentração de 0,2 % m/v. Em relação as vazões de carga e de eluição da mini-coluna (com eluição em fase reversa), foi observado que a sensibilidade não é muito afetada pela vazão de carga pelo menos até 4,0 mL/min, valor esse então selecionado. Quanto a eluição, a sensibilidade aumenta até 1,0 mL/min com queda após este valor, sendo selecionado este valor para a vazão de eluição. Na busca de fatores de enriquecimento apropriados foi estudado o volume máximo de solução (com mesma massa de Cd) que pode ser processado com sensibilidade, e observou-se que até 50 mL a resposta é linear. Com as variáveis otimizadas, processando-se 50 mL de soluções e retomando na segunda porção de 150 mL em etanol, foram traçadas curvas com boa linearidade para Cd (r=0,99588 ) e Pb (r=0,99888). Os fatores de enriquecimento (razão entre as inclinações das curvas com e sem pré-concentração) foram de 115 e 60, respectivamente para Cd e Pb, e os limites de detecção (k=3,n=10) 0,08 e 3 µg/L para Cd e Pb. A recuperação em amostras de águas para hemodiálise, artificialmente contaminadas com Cd e Pb, situou-se na faixa de 102-108 % para Cd e 96-102% para Pb. Em análises efetuadas com o sistema em amostras de clínicas de hemodiálise de três cidades do Paraná, apenas duas delas apresentaram valores acima do permitido (5 µg/L) para Pb.

1. Silva, J. B. B.; Giacomelli, M. B. O.; Curtius, A. J. Analyst, 124, 1249, 1999. (CNPq)