Aplicação de técnicas quimiométricas na otimização de métodos usando a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado e espectrometria de absorção atômica com chama visando a análise de amostras ambientais

Abstract

Nesta tese é apresentada a aplicação de técnicas quimiométricas na otimização de métodos usando a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS) visando a análise de amostras ambientais. No primeiro trabalho, variáveis como potência de radiofrequência, vazão do gás do plasma, vazão do fluxo de nebulização, vazão do gás auxiliar, vazão da amostra e concentração de ácido nítrico na amostra foram otimizadas através da aplicação de planejamento fatorial completo e Box-Behnken. Parâmetros analíticos como precisão, robustez, sensibilidade e exatidão mostraram-se adequados para determinação de Al, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, Ti, Tl, V e Zn em amostras de água subterrânea, água de rio, efluente e solo usando ICP OES. A estratégia de medição e o tempo total de análise também foram otimizados. O novo método foi implantado na rotina do laboratório da CETREL e está proporcionando uma enorme redução no consumo do argônio, em torno de 35 %, gerando uma economia de aproximadamente 320 m3 de argônio anuais, além da redução nos custos associados a outros acessórios do ICP OES. No segundo trabalho, três variáveis de pré-concentração do chumbo (pH, concentração do tampão e vazão da amostra) foram otimizadas empregando planejamento fatorial completo 23. O método é baseado na sorção de Pb(II) em uma minicoluna recheada com uma resina de Amberlite XAD-4 funcionalizada com 4-(5´- bromo-2´-tiazolilazo)orcinol (Br-TAO). O método apresentou limite de quantificação de 1,7 μg L-1, faixa linear de 1,7-200 μg L-1 e fator de enriquecimento de 36, para 25,0 mL de amostra. A exatidão do método foi verificada pela determinação de chumbo em material de referência certificado de água doce NIST 1643d. O método foi aplicado na determinação de chumbo em amostras de água coletadas na cidade de Jequié-BA usando F AAS. Os teores de chumbo variaram de 4,1 a 5,7 μg L-1. As ferramentas quimiométricas utilizadas nos dois trabalhos foram muito eficazes na otimização de variáveis importantes e permitiu um estudo descritivo das variáveis e suas interações. Os dois métodos apresentaram parâmetros analíticos adequados para determinação de metais e metalóides em amostras ambientais