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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Windmöller, Cláudia Carvalhinho
Título: Especiação de Mercúrio em Solos Contaminados por Análise de Termodessorção Acoplada à Absorção Atômica
Ano: 1996
Orientador: Prof. Dr. Wilson de Figueiredo Jardim
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Mercúrio, Solos, Termodessorção de Hg
Resumo: Um sistema de termodessorção de mercúrio de amostras sólidas foi desenvolvido, e suas condições operacionais foram otimizadas. Este consiste basicamente de um forno (um tubo de quartzo envolto por uma bobina de NiCr), acoplado a um espectrofotômetro de absorção atômica (AAS), o qual fornece termogramas das amostras analisadas, ou seja, registros de absorbância em função de temperatura. Esse sistema, chamado TDAAS, foi utilizado para a análise dos seguintes padrões de mercúrio: Hg, Hg2Cl2, HgCI2, HgO e HgS, os quais foram aplicados a dois tipos diferentes de solo. Estes mostraram perfis de termodessorção bastante semelhantes nas duas matrizes, porém diferentes faixas de termodessorção entre si, indicando a possibilidade de aplicação do método na especiação de mercúrio em solos. Amostras de solo contaminadas com mercúrio, provenientes de garimpos da cidade de Poconé, Mato Grosso, Brasil (amostras BRA), e de uma produção eletrolítica de cloro/soda, na região do Halle, Alemanha (amostras GER), analisadas por TDAAS, mostraram que o Hg, principal forma de contaminação em ambos os casos, sofre oxidação. Essa oxidação ocorre em maior extensão nas amostras provenientes da Alemanha, as quais contêm altas concentrações de íons cloreto, os quais favorecem a oxidação devido à sua capacidade complexante. As amostras BRA mostraram frequentemente a presença de espécies de mercúrio em menor estado de oxidação, isto é, Hg e Hg2 e pequenas quantidades de Hg. Uma das amostras apresentou apenas Hg. As amostras GER mostraram, em geral, a presença de Hg, provavelmente ligado a substâncias húmicas, no caso das amostras com alto teor de carbono, ou como HgCI2. Somente as amostras altamente contaminadas (>33000 mg/kg de mercúrio) contêm principalmente Hg. O processo de oxidação/redução do mercúrio foi estudado nas duas matrizes, BRA e GER, pela adição de padrões de Hg, Hg2 e Hg às elas e análise periódica por TDAAS. Confirmou-se uma maior tendência à oxidação das espécies de mercúrio na matriz GER e, em contraste, uma tendência à redução de espécies de mercúrio na matriz BRA; onde Hg adicionado foi parcialmente reduzido a Hg2. O método TDAAS também mostrou ser viável para análise quantitativa de mercúrio em solos, com um limite de detecção absoluto de 75 ng de mercúrio. Amostras de solo do Tanque dos Padres, Poconé (MT), com concentrações variando entre 12 a 100 mg/kg de mercúrio foram analisadas por TDAAS e CVAAS, mostrando, os dois métodos, pelo Teste-t para valores pareados, e pelo teste de regressão linear, uma exatidão comparável.
Abstract: An equipment based on thermal release of mercury in solid samples was built and optimised. lt consists basically of an oven (a quartz rube wrapped in a Ni-Cr coil), coupled to an atomic absorption spectrophotometer (AAS). The output of the coupled system is a thermogram, i. e., absorbance readings as a function of temperature. The thermal release analysis was performed using the system TDAAS with the following mercury standards: Hg, Hg2Cl2, HgCI2, HgO and HgS, which were added to two diferent soil matrices. These standards showed different temperarure ranges of thermal release, and the thermograms were very similar in both matrices, indicating the possibility of application of the method to mercury speciation in soils. Contaminated soil samples of two different sources, one from the gold mines of Poconé, Mato Grosso, Brasil (BRA samples), and the other from a chlor-alkali industry at the Halle region, Germany (GER samples), were analysed by the TDAAS. It was shown that the Hg, mainly contaminant in both cases, was oxidised. This oxidation occurs more intensively in the samples from the chlor-alkali process, which contain high concentration of chloride ion. These ions favours the oxidation because of its high complexation capacity. The BRA samples showed the presence of mercury species more frequently in lower oxidation state, i. e. Hg2 in combination with Hg and small amounts of Hg. One sample showed the presence of Hg only. The GER samples showed, in general, the presence of Hg, probably bound to humic substances, in the case of samples with high contends of carbon, or as HgCl2. Only the highly contaminated ones (> 33000 mg/kg of mercury) showed the presence of Hg as the predominant species. The mercury oxidation/reduction process was studied in both matrices, BRA and GER, by the addition of Hg, Hg2 and Hg followed by the obtaintion of thermograms periodically. It was confirmed the higher tendency of mercury oxidation in the GER matrix compared to the BRA matrix (100 and 54% respectivelly, when Hg was added to both matrices). In contrast a tendency of mercury reduction was observed in the BRA matrix, the Hg added to it was partially reduced to Hg2 (40%). The TDAAS method showed to be very suitable to mercury quantitative analysis in soil, with an absolut detection limit of 75 ng of mercury. Soil samples from Tanque dos Padres, Poconé (MT), with mercury coments between 12 and 100 mg/kg were analysed by TDAAS and CVAAS. Both methods showed a comparable accuracy, by the Paired t-Test and the Regression and Correlation tests.
Arquivo (Texto Completo): vtls000107727.pdf ( tamanho: 2,99MB )

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