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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Ribeiro, Araceli Verónica Flores Nardy
Título: Determinação de Sc e Li em Sedimento de Rio por ETAAS com Emprego de Amostragem de Suspensão e suas Aplicações como Possíveis Normalizadores de Contaminação Ambiental
Ano: 2004
Orientador: Prof. Dr. Marco Aurélio Zezzi Arruda
Coorientadora: Profa. Dra. Anne Hélène Fostier
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Sedimento, Espectrometria atômica, Modificação química, Química ambiental
Resumo: Esta Tese encontra-se dividida em três Capítulos. O primeiro deles refere-se ao desenvolvimento de metodologias para determinação de Sc e Li em suspensão de sedimento de rio empregando a Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização Eletrotérmica. Para determinação de Li foram testados diferentes modificadores químicos convencionais, assim como a modificação permanente com Zr. A melhor condição de análise foi obtida com o emprego de modificador químico Zr e temperaturas de pirólise (TPir) e de atomização (TAto) de 1300 e 2300 C, respectivamente. Para a determinação de Sc, foram avaliados agentes complexantes, a fim de aumentar a volatilidade do Sc. As melhores condições foram obtidas utilizando o modificador químico permanente Rh, juntamente com o agente complexante acetilacetona, e TPir e de TAto de 1500 e 2550 C, respectivamente. A otimização da metodologia de amostragem de suspensão foi estabelecida usando 100 mg de sedimento (f 53 mm) + 6,0 mL da mistura de ácidos HCl:HNO3:HF (3:1:2), 15 minutos de sonicação (em banho de ultra-som) e o volume final completado para 100 mL. A suspensão foi homogeneizada com a sonda ultra-sônica do equipamento antes da retirada da alíquota da suspensão (20 mL) para análise por ETAAS. Para o teste de exatidão da metodologia desenvolvida, as mesmas amostras de sedimento foram decompostas em forno de microondas, e também foram usados materiais certificados/referência. Para análise dos resultados foi aplicado o teste t pareado, não havendo diferença significativa ao nível de 95% de confiança. Também foram calculadas as porcentagens dos íons metálicos Li e Sc que foram para a fase líquida das suspensões, sendo de 77 a 87% para Li e de 61 a 74% para Sc. No segundo Capítulo, os tubos de grafite empregados nas determinações de Li e Sc em suspensão de sedimento foram avaliados, empregando microscopia eletrônica de varredura para análise da morfologia das superfícies e a micro-fluorescência de raios-X para avaliação dos possíveis metais presentes nas plataformas. Foi avaliada também a vida útil das superfícies revestidas permanentemente frente a diferentes ciclos de aquecimento. Foram preparadas as plataformas com 70, 220, 400 e 480 ciclos de aquecimento, usadas na determinação de Li e outras com 50, 200 e 400 ciclos de aquecimento, empregadas para determinações de Sc. Desta forma, foi possível a utilização da mesma superfície por até 450 e 400 ciclos de aquecimento para Li e Sc, respectivamente. No terceiro Capítulo, os resultados obtidos para Li e Sc em suspensão de sedimento de rio (Capítulo1) foram usados, a fim de verificar o emprego destes elementos como normalizadores de poluição por íons metálicos. Por meio destes resultados, foi possível avaliar que o Sc é um bom parâmetro normalizador e, por meio dele, considerar diferentes pontos de contaminação na bacia do rio Piracicaba.
Abstract: This Thesis is divided into three Chapters. The first one describes the development of methodologies for Sc and Li determinations in slurries of river sediment using electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS). For Li determination different conventional chemical modifiers were tested, as well as permanent modification with Zr. The best condition was obtained using the permanent modifier Zr, and temperatures of pyrolysis (TPyr)and atomization (TAto) of 1300 and 2300 C, respectively. For Sc determination, complexing agents were evaluated, in order to increase Sc volatility. The best condition was obtained using the permanent chemical modifier Rh, together with acetylacetone as complexing agent, with TPyr and TAto of 1500 and 2550 C, respectively. The optimization of the slurry sampling methodology was established using 100 mg of sediment (particle size 53 mm) plus 6.0 mL of the acid mixture of HCl:HNO3:HF (3:1:2), 15 minutes of sonication (in an ultrasonic bath). The final volume was completed to 100 mL. The slurry is homogenized with the ultrasonic probe of the equipment before its analysis by ETAAS. For the accuracy tests of the methodology developed, the sediment samples and certified/reference materials were also decomposed using a microwave oven. By analyzing the results using the t test, no statistical difference at the 95% confidence level was found. Additionally, the percentages of the analyte extracted into the liquid phase were calculated. According to the results, 61 - 73% and 77 - 87% extraction ranges are found for Sc and Li, respectively. In Chapter 2, the graphite tubes used for the Li and Sc determinations in slurry sampling were evaluated through scanning electron microscopy, analyses of their morphologies as well as X-ray micro-fluorescence, for evaluation of possible metals remaining on the platforms. The lifetime of the surfaces coated permanently and submitted to different heating cycles was also evaluated. The platforms with 70, 220, 400 and 480 heating cycles were prepared for Li determination and surfaces with 50, 200 and 400 heating cycles were used for Sc determination. In this way, the use of the same surface for up to 450 and 400 heating cycles is possible, for Li and Sc, respectively. In the third Chapter, the results obtained for Li and Sc in river sediment (Chapter 1), are applied in order to verify the use of these elements as normalizers of environmental pollution. From these results, it is possible to evaluate that the Sc is a good normalizer parameter. In addition, it was possible to evaluate different points of contamination of the Piracicaba river basin.
Arquivo (Texto Completo): vtls000336046.pdf ( tamanho: 4,86 MB )

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