Desenvolvimento de metodologia de extração e pré-concentração utilizando sistema microemulsionado para determinação de Cd, Co, Cu, Ni, Pb e Tl em águas naturais e produzidas por HR-CS AAS

The determination and monitoring of metallic contaminants in water is a task that must be continuous, leading to the importance of the development, modification and optimization of analytical methodologies capab le of determining the various metal contaminants in natural environments, because, in many cases, the ava ilable instrumentation does not provide enough sensibility for the determination of trace values . In this study, a method of extraction and pre- concentration using a microemulsion system with in the Winsor II equilibrium was tested and optimized for the determination of Co, Cd, P b, Tl, Cu and Ni through the technique of high- resolution atomic absorption spectrometry using a continuum source (HR-CS AAS). The optimization of the temperature program for the graphite furnace (HR-CS AAS GF) was performed through the pyrolysis and atomization curves for the analytes Cd, Pb, Co and Tl with and without the use of different chemical modifiers. Cu and Ni we re analyzed by flame atomization (HR-CS F AAS) after pre-concentr ation, having the sample introduction system optimized for the realization of discrete sampling. Salinity and pH levels were also analyzed as influencing factors in the efficiency of the extraction. As final numbers, 6 g L -1 of Na (as NaCl) and 1% of HNO 3 (v/v) were defined. For the determination of the optimum extraction point, a centroid-simplex statistical plan was a pplied, having chosen as the optimum points of extraction for all of the analytes, the follo wing proportions: 70% aqueous phase, 10% oil phase and 20% co-surfactant/surfactant (C/S = 4). After extraction, the metals were determined and the merit figures obtained for the proposed method were: LOD 0,09, 0,01, 0,06, 0,05, 0,6 and 1,5 μg L -1 for Pb, Cd, Tl, Co, Cu and Ni, re spectively. Line ar ranges of ,1- 2,0 μg L -1 for Pb, 0,01-2,0 μg L -1 for Cd, 1,0 - 20 μg L -1 for Tl, 0,1-5,0 μg L -1 for Co, 2-200 μg L -1 and for Cu e Ni 5-200 μg L -1 were obtained. The enrichment factors obtained ranged between 6 and 19. Recovery testing with the certified sample show ed recovery values (n = 3, certified values) after extraction of 105 and 101, 100 and 104% for Pb, Cd, Cu and Ni respectively. Samples of sweet waters of lake Jiqui, saline water from Potengi river and water produced from the oil industry (PETROBRAS) were spiked and the recovery (n = 3) for the analytes were between 80 and 112% confirming th at the proposed method can be used in the extraction. The proposed method enabled the sepa ration of metals from complex matrices, and with good pre-concentration factor, consistent with the MPV (allowed limits) compared to CONAMA Resolution No. 357/2005 which regulat es the quality of fresh surface water, brackish and saline water in Brazil.A contaminação de águas naturais por metais tornou-se assunto de interesse público mundial por serem considerados biocumulativos. A determinação e o monitoramento de contaminantes metálicos em águas é uma tarefa que deve ser contínua e por isto a importância do desenvolvimento, modificação e otimização de metodologias analíticas capazes de realizar a determinação dos vários contaminantes metálicos em ambientes naturais, pois em muitos casos, a instrumentação disponível não apresenta sensibilidade analítica suficiente para a determinação de traços. Neste estudo, um método de extração e pré-concentração utilizando um sistema microemulsionado, no equilíbrio de Winsor II foi testado e otimizado para a determinação dos metais Co, Cd, Pb, Tl, Cu e Ni por Espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e atomização em forno de grafite e chama (HR-CS AAS). A otimização do programa de temperatura para o forno de grafite foi realizada através de curvas de pirólise e atomização para cada analito sem e com o uso de diferentes modificadores químicos. Cd e Pb tiveram condições ótimas com modificador permanente Ru, pirólise em 700°C e atomização em 1700°C, para Tl solução Pd/Mg foi o melhor modificador, temperaturas 600°C e 1700°C de pirólise e atomização, respectivamente e para o Co pirólise em 800°C e atomização à 2400°C sem uso de modificador químico, porém W foi empregado como modificador permanente a fim de se prolongar o tempo de vida útil do forno. Cu e Ni foram analisados na chama após pré-concentração. Avaliou-se também fatores que influenciam a eficiência de extração, através do efeito salting out. Como compromisso, 6 g L-1 de Na e 1% de HNO3 (v/v) foi definido. Para determinação do ponto ótimo de extração, um planejamento centroide-simplex foi aplicado, sendo escolhido como compromisso as seguintes proporções: 70% fase aquosa, 10% fase óleo e 20% Cotensoativo/Tensoativo (C/T = 4). Após extração, os metais foram determinados e as Figuras de mérito obtidas para o método proposto foi: 0,1 a 10 µg L-1 de faixa linear, LOD 0,094, 0,011, 0,057 e 0,050 µg L-1 para Pb, Cd, Tl e Co, respectivamente. Testes de adição e recuperação na amostra certificada apresentaram valores de recuperação após extração de 105 e 101% para Pb e Cd, respectivamente, e nas amostras fortificadas a recuperação para os analitos ficou entre 107 e 108% comprovando que o método proposto pode ser utilizado na extração, possibilitou a separação dos metais de matrizes complexas, e ainda com bom fator de pré-concentração