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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Coelho, Nívia Maria Melo
Título: Pré-Concentração e Determinação de Selênio por Espectrometria de Absorção Atômica com Geração de Hidreto em um Sistema de Análise por Injeção em Fluxo
Ano: 1995
Orientador: Prof. Dr. Nivaldo Baccan
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Selênio, Geração de hidreto, Espectrometria de absorção atômica
Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um método rápido e eficiente para a pré-concentração e determinação de selênio utilizando a técnica de Análise por lnjeção em Fluxo (F.I.A.) e Geração de Hidreto mediante detecção por Espectrometria de Absorção Atômica (E.A.A.) em amostras de interesse ambiental clínico e metalúrgico. A configuração F.I.A. utilizada foi a de zonas coalescentes, onde a amostra e o agente redutor (NaBH4) foram introduzidos, simultaneamente, em linhas contendo HCI e água, respectivamente. O hidreto de selênio gerado foi separado da fase líquida num reator-separador gás-líquido, usando N2 como gás de arraste, sendo transportado ao atomizador eletrotérmico. As melhores condições determinadas, experimentalmente, foram com uma bobina de mistura de 20 cm, volume de injeção de amostra e NaBH4 de 100 mL, HCl 1,0 mol/L e NaBH4 0,4%(m/v), temperatura de atomização de 700°C, vazão dos carregadores e do gás de arraste, 1,5 mL/min e 150 mL/min, respectivamente. O estudo de interferentes na fase líquida mostrou que os íons Fe(III), Co(II), Ni(II), Ag(I), Cr(III), Cu(II). Cd(II) e Zr(IV) provocaram uma alteração maior do que 10% no sinal de absorbância devido ao selênio. Para minimizar este efeito foi usado uma mini-coluna contendo 50 mg de resina de troca catiônica (Dowex 50W-X8) em linha. Quanto a interferência na fase gasosa, observou-se que a mesma ocorreu na presença de As(III), As(V), Sn(II), Sn(IV), Sb(III), Sb(V), Bi(lIl), Hg(II) e Ge(IV). Para superar estes efeitos foi utilizada tiouréia (1,0% m/v) como mascarante auxiliar ao efeito ácido. Para pré-concentração de selênio foi utilizado o reagente Bisrnutiol suportado em resina de troca aniônica (Dowex 1X8). Para isto foi utilizado uma mini-colunai = 2 mm, h= 4,5 cm) contendo 100 mg da resina/Bismutiol em linha. Após as etapas de pré-concentração e de eluição, a determinação de selênio foi feita utilizando o sistema de fluxo de reamostragem. Uma escolha adequada dos parâmetros operacionais tais como: vazão e tempo de pré-concentração, vazão e tempo de eluição, natureza e concentração do eluente e tamanho da coluna foi necessária para se obter maior eficiência do processo de pré-concentração e maior sensibilidade. Estabelecidas as condições ótimas para pré-concentração e determinação de selênio, o limite de detecção calculado, a partir do desvio padrão do branco, considerando-se a razão sinal-ruído igual a três, foi de 30 pg/mL correspondente em massa, a 3 pg de selênio. Considerando o tempo gasto na etapa de pré-concentração e de eIuição, foi obtida uma frequência analítica de 26 determinações por hora com uma precisão, dada pelo desvio padrão relativo, de 2,5% (50 ng/mL de selênio). Para a metodologia desenvolvida para a determinação de selênio sem a etapa de pré-concentração o limite de detecção foi de 300 pg/mL. correspondente, em massa a 30 pg selênio e a frequência analítica foi de 140 determinações por hora. O método desenvolvido mostrou-se satisfatório para a pré-concentração e determinação de selênio em amostras de urina, aço, plantas e medicamentos.
Abstract: A method was developed for the preconcentralion and determination of seleniurn by Atomic Absorption Spectrometry - Hydride Generation in Flow Injection Analysis (FLA). The flow injection system was operated in the merging zones configuration, where sample and reagent are simultaneously injected into two carrier streams. HCI and H2O, respectively. For separation of selenium hydride a continuous gas-liquid separator was designed. The liquid phase flows to a free-running drain while the gaseous phase is purged by nitrogen into the atomization cell. The optimum conditions for the generation of selenium hydride were established as: reaction coil af 20 cm, sample and reagent injected volume of 100 mL. 0.4% (m/v) solution of sodium tetrahydroborate and 1,0 mol/L hydrochloric acid, cell temperature of 700°C, flow rates of 1.5 mL/min for hydrochloric acid and tetrahydroborate solutions and a flow rate of 150 mL/min for the carrier gas (N2). Many elements cause interferences in this technique in both phases (gaseous and condensed phases). It was found that Fe(lIl), Co(II), Ni(II), Ag(I), Cr(III), Cu(II), Cd(II), Zr(IV) caused signal reductions for selenium of at least 10%. The interferences were reduced by using an on-line mini-column with 50 mg of the cation exchange resin Dowex 50W-X8. The interferences in the gaseous phase were caused by As(IlI), As(V), Sn(II), Sn(lV), Sb(III). Sb(V), Bi(III), Hg(II), Ge(IV), and Te(VI). To overcome these effects, thioureia was used as an auxiliary masking agent for the acid effect. A method was developed for on-line preconcentration of selenium using a mini-column (øi = 2 mm, h= 4,5 cm) containing anion exchange resin loaded with Bismuthiol I. Optimal operation parameters are: flow rate and time of preconcentration, flow rate and time of elution, nature and concentration of eluent and size of column necessary for better efficiency and sensitivity. Under the optimum experimental conditions for the preconcentrarion, the detection limit, defined as three times the standard deviation of the blank measurement was found to be 30 pg/mL, corresponding 3 pg of selenium. The methodology allows a sampling frequency of about 26 determinations per hour with a precision of about 2.5% (50 ng/mL seleniurn). For the determination of seleniun without the preconcentration slep, the detection limit was 300 pg/mL. corresponding to 30 pg of selenium and a sampling rate of about 140 determinations per hour. The method was shown to be satisfactory for preconcentration and determination of traces selenium in urine, plants, steel and medicament samples.
Arquivo (Texto Completo): vtls000103859.pdf ( tamanho: 2,88MB )

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