Desenvolvimento de modelos metrológicos detalhados da determinação de metais pesados em corretivos orgânicos

Tese de mestrado em Química Analítica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012A aplicação dos corretivos orgânicos e lamas de depuração no solo agrícola pode conduzir a problemas de contaminação do meio ambiente com a presença de metais pesados. Torna-se assim, imprescindível a determinação da concentração dos metais pesados nestes resíduos, com objetivo de controlar o limite máximo da concentração permitida na legislação nacional. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de modelos metrológicos detalhados da determinação da concentração de Cu, Zn, Pb, Cd, Cr e Ni extraíveis em água-régia, de acordo com a Norma EN 13650, em corretivos orgânicos e lamas de depuração por espectrometria de emissão atómica com plasma indutivo segundo a Norma ISO 22036:2008. A validação do procedimento de medição envolve a validação do modelo de regressão linear usado para a calibração do ICP-AES, a determinação dos limites de deteção e quantificação, a avaliação da precisão intermédia e veracidade da medição, e por fim, a avaliação da incerteza global da medição segundo a abordagem diferencial. O controlo da qualidade dos ensaios, com vista a verificar o desempenho do procedimento de medição em rotina, envolve as análises dos padrões de controlo dos metais pesados, de ensaios brancos, de amostras em duplicado e materiais de referência (MR). O desempenho da medição é avaliado através do estudo da compatibilidade metrológica entre o teor conhecido e estimado das diversas referências (padrões de controlo e MR) considerando as respetivas incertezas. Da avaliação da incerteza de medição, segundo a abordagem diferencial, foi possível avaliar a incerteza associada às etapas analíticas complexas. A qualidade do modelo de desempenho desenvolvido foi confirmada através da análise de um material de referência certificado (MRC) independente dos usados na validação da medição. O procedimento de medição provou-se ser adequado ao objetivo, visto que apresenta uma incerteza expandida relativa menor que um valor máximo de 40 %.The application of the organic soil improvers and urban sewage sludges in the agriculture can lead to problems of contamination of the environment with heavy metals. It is therefore essential to determine the concentration of heavy metals in these wastes, in order to control the maximum concentration permitted by national legislation. This work present the development of detailed models metrological of the determination of aqua regia extractable heavy metals, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Ni, , following EN 13650 standard, in organic soil improvers and urban sewage sludge, by using the inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, according to the ISO 22036:2008 standard. The measurement procedure validation involves the study of fitness the linear regression model for calibration of the ICP-AES, the determination of limits of detection and quantification, the assessment of measurement intermediate precision and trueness, and finally, the evaluation of the measurement uncertainty using the differential approach. The test quality control, to verify the measurement performance, involves analysis of control standards of heavy metals, blanks and duplicate samples and reference materials. The measurement performance is assessed by checking the metrological compatibility of known and measured concentration of control standards and reference materials considering pertaining uncertainties. Through the evaluation of measurement procedure uncertainty, following the differential approach, it was possible to assess the uncertainty associated with complex analytical steps. The quality of the performance model developed was confirmed by analysis of a certified reference material (CRM) independent to the ones used in the measurement validation. The measurement procedure has proved suitable for the purpose, since it has a relative expanded uncertainty smaller than a maximum value of 40%