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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Ameida, Alex Magalhães de
Título: Determinação Voltamétrica de Molibdênio (VI) Utilizando um Sistema Ternário Homogêneo de Solventes
Ano: 2003
Orientador: Prof. Dr. João Carlos de Andrade
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Molibdênio, Voltametria adsortiva, Sistema ternário, Plantas
Resumo: O molibdênio é um elemento que participa dos processos de catálises enzimáticas, da composição de ligas metálicas e lubrificantes e é também considerado essencial para a nutrição de animais e plantas. Entretanto, os níveis de concentração encontrados nessas matrizes, são muito baixos, o que torna difícil seu monitoramento e detecção. Nesses casos, isso só é possível quando se faz uso de métodos analíticos sensíveis, geralmente associados a procedimentos que envolvem um grande número de etapas. Desenvolveu-se um novo método eletroanalítico utilizando a técnica de voltametria adsortiva de redissolução (AdSV) em um sistema ternário homogêneo de solventes (HTSS), minimizando ao máximo os problemas encontrados na determinação de molibdênio Mo(VI) nos diferentes tipos matrizes. O sistema de solventes é constituído pelo tampão acetato, etanol e N, N-dimetilformamida (DMF), que foi estudado e otimizado com o uso de planejamentos estatísticos para misturas. Nas condições otimizadas, a curva de calibração obedece a uma equação polinomial do tipo I = 0,261 + 0,196[CMo(VI)] - 0,005[CMo(VI)] com r = 0,998, para concentrações de Mo(VI) até 5 mg/L. Para concentrações entre 0,2 e 2 mg/L de Mo{VI) obtém-se uma calibração linear que segue a equação I = 0,386 + 0,206[CMo(VI)], com r = 0,997. Nestas condições, o limite de detecção estimado é de 20 pg/L e o desvio padrão relativo (RSD) é de 0,43%, calculado com base no sinal obtido para a concentração de 0,72 mg/L de Mo(VI). Estudos univariados mostraram que apenas íons ferro (Fe) e íons fosfato são interferentes em potencial no método, desde que as razões de Fe/Mo e P/Mo sejam superiores a 500 e 100 respectivamente. Entretanto, estudos multivariados mostraram que o método é mais resistente à ação desses interferentes e que as razões Fe/Mo e P/Mo podem chegar a valores iguais a 8000 e 136000 respectivamente. O método desenvolvido foi aplicado na determinação de Mo(VI) em amostras de aço inoxidável e os resultados obtidos foram comparados com determinações efetuadas por plasma de argônio acoplado indutivamente (ICP-OES). Da mesma forma, empregou-se esse método na determinação de Mo(VI) em plantas. Os resultados foram comparados com valores da mediana fornecidos pelo "International Plant-analytical Exchange" (IPE) (Wageningen Agricultural University the Nedherlands) e determinações por absorção atômica com forno de grafite (GFAAS). Efetuou-se ainda a determinação de Mo(VI) em amostras farmacêuticas. Os resultados foram comparados com os obtidos pela determinação com forno de grafite e pelo teste de recuperação efetuado em amostras dopadas com 100 mg de Mo(VI). Em todos os casos o método desenvolvido apresentou bom desempenho e praticidade na execução, sem a necessidade de etapas de separação ou pré-concentração.
Abstract: Molybdenum is an element that participates in enzymatic catalysis process, is used in the production of metallic alloy and lubricants, and is also considered essential for animals and plants nutrition. However, the concentration levels found in these matrices are very low, which complicates its detection and monitoring. In such cases, this can only be possible when sensible analytical methods are used, in general involving procedures with a large number of steps. An electricanalytical method was developed using the adsorptive stripping voltammetry technique (AdSV) in a homogeneous ternary solvent system (HTSS), minimizing problems encountered in molybdenum (Mo(VI)) determinations in different types of matrices. Aided by statistic planning procedures for mixtures the HTSS was studied and optimized, made up of acetate buffer, ethanol and dimethylformamide (DMF). Under the optimized conditions, the calibration curve obeys a polynomial equation of the type I = 0.261 + 0.196[CMo(VI)] - 0.005[CMo(VI)] with r = 0.998, for concentrations of Mo(VI) up to 5 mg/L. For concentrations between 0.2 e 2 mg/L of Mo(VI), there was optained a linear calibration that follows the equation I = 0.386 + 0.206[CMo(VI)], with r = 0.997. Under these conditions, the estimated detection level is 20 pg/L and the relative standard deviation (RSD) is 0.43%, calculated based on the obtained signal for the concentration of 0.72 mg/L of Mo(VI). Univariate studies showed that only iron and phosphate ions are potential interferents in the method, in the ratios of Fe/Mo and P/Mo are higher than 500 and 100 respectively. However, multivariate studies indicate that the method is more resistant to the action of these interferents, and that the ratio limits are 8000 and 136000 respectively. The developed method was applied to the determination of molybdenum in steel samples and the results were compared with determinations by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-OES). In the same way, this method was used to determine molybdenum in plants. The results were compared with median values provided by "International Plant-analytical Exchange" (IPE) (Wageningen Agricultural University the Nedherlands) and determinations by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). The determination of Mo(VI) was also carried out using pharmaceutical samples. The results were compared with those obtained using a graphite furnace and with the results of the recovery test, where samples doped with 100 mg of Mo (VI). In all these cases the developed method presented a good performance and practicality in the execution, without needing separation and pre concentration steps.
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