DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA CONJUNTA DE NÍQUEL E COBRE EM SISTEMA DE ANÁLISES EM FLUXO
Simone Vicente (PG)a, Elias A. Guidetti Zagatto (PQ)b
aInstituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo
bCentro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo
palavras-chave: análises em fluxo, níquel, cobre.
Dentre os diversos métodos propostos para determinação de metais em amostras de interesse agro-industrial1, podem ser salientados os espectrofotométricos, que requerem em geral instrumentação simples e são de fácil operação, o que flexibiliza sua automação. Neste contexto, os sistemas de análises químicas por injeção em fluxo2 tiveram um rápido desenvolvimento, demonstrado pelo grande número de aplicações, em função principalmente de suas características vantajosas de velocidade analítica, repetibilidade, consumo de reativos, facilidade de automação total, versatilidade, etc. Em função destas características, determinações simultâneas em sistemas de análises químicas em fluxo tem sido largamente estudadas para níquel e outros elementos.
O objetivo principal deste trabalho foi então o desenvolvimento de um sistema de análises em fluxo para a determinação espectrofotométrica conjunta de níquel e cobre. O método explora as reações entre Ni(II) e Cu(II) com 5-Br-PADAP em presença do tensoativo Triton X-100 em meio ácido3, formando complexos vermelhos que podem ser espectrofotometricamente monitorados. A seletividade é melhorada em função da diferença entre a velocidade de reação destes elementos com o reagente cromogênico. Neste sentido, desenvolveu-se uma metodologia para determinação conjunta destes metais empregando-se a abordagem “multi-site”4 em sistemas de análises por injeção em fluxo. O detector é posicionado de tal forma que pode monitorar em dois locais diferentes do módulo de análise.
A amostra é introduzida em um fluxo transportador de similar acidez (0,1 mol L-1 HNO3) que conflui com solução de pirofosfato de sódio 0,1 mol L-1, para supressão da interferência devida principalmente a Fe(III), sendo posteriormente tamponizada a pH 4,0. A seguir, um fluxo confluente de 0,025% m/v 5-Br-PADAP é adicionado e a amostra processada é direcionada ao detector, sendo a variação transiente de absorbância (562 nm) registrada sob forma de pico. A seguir, a zona de amostra é direcionada a uma bobina de 400cm mantida sob aquecimento a 50°C e direcionada novamente ao detector. O primeiro pico registrado se refere a um tempo médio de residência bem curto (ca 5 s), refletindo a concentração de Cu(II) na solução injetada, e o segundo pico se refere a um tempo médio de residência bem maior, e o correspondente pico é proporcional à soma das concentrações de Ni(II) e Cu (II) na solução injetada. Por simples subtração, obtêm-se as absorbâncias para ambos os elementos, uma vez que a aditividade foi sempre confirmada.
No sistema descrito foram estudados os efeitos de variações do comprimento de onda, temperatura, pH, tempo de reação, concentração e ordem de adição dos reagentes, adição de íons interferentes em potencial e volume de amostra injetado.
Com relação ao efeito de variações da temperatura, foi observada modificação em sinal analítico quando a mesma era aumentada, optando-se então pela temperatura de 50oC. A melhor concentração de acetato de sódio na solução tampão foi de 1,25 mol L-1 e o melhor sinal em pH 4,0, que se mantinha em linha. Utilizou-se para o percurso analítico menor um comprimento tão curto quanto possível, ou seja, aproximadamente 12 cm, através do qual a amostra e demais reagentes fluiam sem aquecimento. Para o percurso analítico longo, foi selecionado um reator de 400 cm mantido sob aquecimento. A alça de amostragem foi selecionada como 100 cm. Quanto à concentração de 5-Br-PADAP, verificou-se que para concentrações de 0,025% m/v obtinha-se menor variação nos valores da linha base, sendo que nenhuma variação na absorbância foi verificada quando se modificou a ordem de adição dos reagentes.
Após dimensionamento do sistema, foram avaliadas suas principais características analíticas, sendo que o mesmo apresentou robustez, eficiência e versatilidade. A velocidade analítica foi de aproximadamente 60 determinações por hora, o que corresponde a 120 mg 5-Br-PADAP por determinação. A linha base sofreu apenas pequenas derivas, em geral < 0,01 A h-1.
A complexação de Ni(II) e Cu(II) com 5-Br-PADAP se mostrou quantitativa na faixa de 0,1 a 2,0 mg L-1. Os resultados obtidos para análises de materiais vegetais foram precisos e concordantes com o método clássico. O método desenvolvido mostrou-se adequado também para a análise de alimentos e ligas metálicas.
1 R.E. Taljaard, J.F. van Staden, Anal. Chim Acta. 366 (1998) 177-186.
2 J. Ruzicka, E.H. Hansen, Flow injection analysis. 2nd Edn, New York: Wiley Interscience, 1988.
3 S.L.C. Ferreira, A.C.S. Costa, D.S. Jesus, Talanta 43 (1996) 1649-1656.
4 E.A.G. Zagatto, H. Bergamin Fo, S.M.B. Brienza, M.A.Z. Arruda, A.R.A. Nogueira, J.L.F.C. Lima, Anal. Chim. Acta. 261 (1992) 59-65.
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