Desenvolvimento de métodos para a determinação de Yb, NO3- e NO2- em amostras ambientais por espectrometria de absorção atômica e molecular de alta resolução

Abstract

Esse trabalho descreve o desenvolvimento de duas metodologias analíticas. A primeira, para a determinação de Yb através da utilização do método de extração com ponteiras descartáveis (DPX) e determinação por espectrometria de absorção atómica com fonte contínua e alta resolução em forno de grafite (HR-CS GF AAS). As otimizações para determinação de Yb foram realizadas com e sem o uso de modificadores químicos permanentes (W, La, Zr). O La foi selecionado como o modificador químico permanente. As temperaturas de pirólise e atomização foram otimizadas em 1400 e 2400 ºC, respectivamente. O uso de cortiça como biosorvente e fase extratora de Yb foi avaliado para análise de amostras de água de rio, potável, produzida e resídual da indústria petroquímica. Os ácidos H2SO4, HNO3 e HCl foram comparados para utilização nas etapas de limpeza e dessorção do analito por DPX. Análise multivariada foi utilizada para o desenvolvimento da metodologia, através da aplicação de planejamento experimental, delineamento experimental Box Behnken e matriz experimental Doehlert. As condições selecionadas consistem em pH da amostra igual a 8,0 e 5% v/v de HCl na etapa de dessorção. Foram realizados ensaios de recuperações e testes com possíveis interferentesem diferentes concentrações. O LOQ e o LOD foram estimados em 0,03 e 0,01 µg L-1, respectivamente, com massa característica de 0,6 pg para o Yb. O tempo total para o preparo das amostras, utilizando um suporte multicanal desenvolvido para a DPX, foi <3 min/amostra. Um fator de pré-enriquecimento de aproximadamente 4 vezes com elevado ganho de sensibilidade foi obtido. A segunda metodologia descreve as otimizações iniciais para a determinação de NO3- e NO2- com o uso de DPX através do monitoramento de sua molécula NO por espectrometria de absorção molecular com fonte contínua e alta resolução em forno de grafite (HR-CS GF MAS). Foram avaliados diferentes sais formadores da molécula e as temperaturas de pirólise e vaporização foram otimizadas em 300 e 1100 ºC, respectivamente. A determinação de NO3- e NO2- pela técnica de HR-CS GF MAS com o uso de DPX mostra-se promissora.

Abstract: This work describes the development of two analytical methodologies. The first, for the determination of Yb through the use of the extraction method with disposable tips (DPX) and determination by high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry (HR-CS GF AAS). Optimizations for Yb determination were performed with and without the use of permanent chemical modifiers (W, La, Zr). La was selected as permanent chemical modifier. The pyrolysis and atomization temperatures were optimized at 1400 and 2400 ºC, respectively. The use of cork as a biosorbent and Yb extractor phase was evaluated for the analysis of samples of natural, potable and produced water and aqueous waste from the petrochemical industry. The H2SO4, HNO3 and HCl acids were compared for use in the cleaning and desorption steps by DPX. Multivariate analysis was used for the development of the methodology, through the application of experimental planning, Box Behnken experimental design and Doehlert experimental matrix. The selected conditions consist of pH 8.0 and 5% v/v HCl. Recovery assays and tests with possible interferences were performed at different concentrations. LOQ and LOD were estimated at 0.03 and 0.01 µg L-1, respectively, with a characteristic mass of 0.6 pg for Yb. The total time for sample preparation, using a multichannel support developed for DPX, was <3 min/sample. A pre-enrichment factor of approximately 4 times with high sensitivity gain was obtained. The second methodology describes the initial optimizations for the NO3- and NO2- determination with the use of DPX through the monitoring of its NO molecule by high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS GF MAS). Different salts forming the molecule were evaluated and the pyrolysis and vaporization temperatures were optimized for 300 and 1100 ºC, respectively. The determination of NO3- and NO2- by the HR-CS GF MAS technique with the use of DPX shows promise.