DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇOS ATRAVÉS DA ANÁLISE DIRETA DE AMOSTRAS DE MEL POR ICP-MS UTILIZANDO O MÉTODO DA DILUIÇÃO ISOTÓPICA

Nádia Filomena Rossi (PG)¹, Ana Paula Packer (PG)¹ e Maria Fernanda Giné (PQ)²

(1): Instituto de Química de São Carlos - Universidade de São Paulo - IQSC/USP. e mail: apcpacke@carpa.ciagri.usp.br

(2): Seção de Química Analítica - Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Universidade de São Paulo - CENA/USP.

Palavras-chave: ICP-MS, elementos traços em mel, diluição isotópica.

A determinação de metais em amostras de mel pode ser efetuada através de procedimentos que empregam a digestão por via seca ou úmida, bem como por simples diluição ácida. A determinação de Pb, Cd e Cu em amostras diluídas com aplicação do procedimento das adições padrão em métodos eletroanalíticos apresentaram resultados coerentes¹.

Neste trabalho, foram determinados Ba, Cu, Pb e Zn em amostras de mel, não digeridas, empregando o método da diluição isotópica (ID)² e espectrometria de massas com fonte de plasma (ICP-MS). O nebulizador de injeção direta (DIN) permitiu a introdução de 100 µl de amostra diluída. As amostras diluídas receberam a adição de Triton X-100 e foram mantidas em banho de ultrasom até a análise. Para evitar o entupimento do capilar do DIN as amostras foram aspiradas através de um filtro de poliéster para preencher a alça de amostragem. Esse nebulizador permite a introdução de pequenos volumes de soluções de amostras de matrizes complexas diretamente no plasma através do capilar empregando uma bomba de deslocamento gasoso de alta pressão (300 psi)³. A eficiência de introdução da solução da amostra leva a maior sensibilidade e a produção de gotículas uniformes, aumentando a precisão. Outras vantagens adicionais são o aumento da frequência analítica devido ao menor tempo de limpeza e a diminuição do efeito de memória.

Com o objetivo de analisar as amostras de mel com mínima diluição as condições de operação do acoplamento DIN-ICP-MS foram otimizadas para a determinação dos elementos por diluição isotópica. As medidas das razões isotópicas foram obtidas utilizando pressão de nebulização de 75 psi e pressão da bomba de deslocamento gasoso (GDP) de 300 psi para o DIN. Os parâmetros do ICP-MS foram pressão de nebulização auxiliar de 3 psi e vazão do gás auxiliar de 0,7 l min^-1.

O método da diluição isotópica consiste na adição de quantidades conhecidas de um composto enriquecido, em um dos isótopos do elemento, à amostra. Após atingir o equilíbrio a solução é analisada e o espectro de massas obtido é usado para medir a alteração na razão isotópica. Desta forma, a quantificação elementar na diluição isotópica baseai-se em diferença de massas, constituindo-se em medida absoluta e exata².

Primeiramente, a concentração dos elementos nas amostras diluídas foram estimados usando calibração externa. A quantidade ótima de material enriquecido, de cada elemento, adicionado às amostras foi calculada utilizando a equação citada anteriormente por Fasset². Os materiais enriquecidos adicionados foram ¹³⁵Ba (150-1000 ng), ⁶⁵Cu (4-15 µg), ²⁰⁶Pb (0.5-5 µg) and ⁶⁶Zn (7-40 µg). As razões isotópicas ¹³⁵Ba/¹³⁸Ba, ⁶⁵Cu/⁶³Cu e ⁶⁶Zn/⁶⁸Zn foram medidas durante 15 s e as de ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb durante 1 min. A precisão das medidas para Ba, Cu e Zn foram menores que 1,5 % e para Pb foi menor que 2,5 %. A faixa de concentração elementar encontrada nas amostras de mel foram Ba (30-500 ng/g), Cu (150-1700 ng/g), Pb (20-150 ng/g) e Zn (400-5500 ng/g).

Para a validação do método de análise direta de amostras de mel, os resultados obtidos foram comparados com os obtidos através da digestão nitrico-perclórica (Tabela 1). A comparação de variâncias e das médias (Tabela 1) foram calculadas, respectivamente, através dos testes F e t. Somente a amostra S2 para análise de Ba apresentou variância diferente. O Pb na amostra S2 e o Zn na amostra S1 apresentaram discordância no teste-t­. No entanto, a maioria dos resultados apresentaram variância semelhante das medidas e as médias não foram significativamente diferentes para um nível de confiança de 95 %.

Tabela 1. Concentração elementar obtida através da análise direta (ad) e da digestão nitrico-perclórica das amostras de mel (dig).

[1] Li, Y., Wahdat, F. and Neeb, R., Fresenius J. Anal. Chem., 1995, 351, 678.

[2] Fassett, J.D. and Paulsen, P.J., Anal. Chem., 1989, 61, 643A.

[3] Wiederin, D.R., Smyczek, R.E. e Houk, R.S., Anal. Chem., 1991, 63, 1626.

FAPESP e CNPq/PRONEX