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UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA ESTUDO DAS METODOLOGIAS DE COLHEITA E CONSERVAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ANÁLISE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS EM ÁGUAS DE CONSUMO HUMANO Raulise Câtea de Carvalho Bragança Neto Mestrado em Química Tecnológica Lisboa 2011

UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

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Page 1: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

UNIVERSIDADE DE LISBOA

FACULDADE DE CIEcircNCIAS

DEPARTAMENTO DE QUIacuteMICA E BIOQUIacuteMICA

ESTUDO DAS METODOLOGIAS DE COLHEITA E

CONSERVACcedilAtildeO DE AMOSTRAS PARA ANAacuteLISE DE

COMPOSTOS ORGAcircNICOS EM AacuteGUAS DE CONSUMO

HUMANO

Raulise Cacirctea de Carvalho Braganccedila Neto

Mestrado em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Lisboa

2011

UNIVERSIDADE DE LISBOA

FACULDADE DE CIEcircNCIAS

DEPARTAMENTO DE QUIacuteMICA E BIOQUIacuteMICA

ESTUDO DAS METODOLOGIAS DE COLHEITA E

CONSERVACcedilAtildeO DE AMOSTRAS PARA ANAacuteLISE DE

COMPOSTOS ORGAcircNICOS EM AacuteGUAS DE CONSUMO

HUMANO

Raulise Cacirctea de Carvalho Braganccedila Neto

Dissertaccedilatildeo de mestrado orientada por

Prof Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos e

Doutor Vitor Vale Cardoso

Mestrado em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Lisboa

2011

Since chemistry is the backbone of life its contributions and

accomplishments towards the well-being of humankind have earned its

celebration worldwide

Estaacutegio Profissionalizante realizado na Empresa EPAL SA no

Laboratoacuterio Central Departamento de Quiacutemica Orgacircnica sob orientaccedilatildeo

do Dr Vitor Vale Cardoso e o Professor Fernando Santos da Faculdade

de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

Organograma da EPAL

Agradecimentos

i

Agradecimentos

Foi para mim altamente gratificante ter podido estagiar no

Laboratoacuterio Central da EPAL onde os conhecimentos e a experiecircncia por

mim adquiridos satildeo verdadeiramente relevantes Poreacutem soacute foi possiacutevel

graccedilas ao apoio recebido dos profissionais e natildeo soacute A todos eles quero

expressar os meus sinceros agradecimentos

A Engordf Maria Joatildeo Benoliel e a Drordf Elisabete Ferreira agradeccedilo a

oportunidade de realizar este estaacutegio no Laboratoacuterio Central da EPAL

Ao Dr Vitor Vale Cardoso agradeccedilo os conhecimentos

transmitidos disponibilidade e todos os momentos de confraternizaccedilatildeo e

amizade

Ao Professor Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos agradeccedilo

pela disponibilidade

A Drordf Carina Reiche Drordf Ana Penetra Dr Alexandre Rodrigues

Antoacutenio Pato e Dr Andreacute Lopes pela ajuda e o acolhimento prestado

durante estes meses

Aos meus queridos pais por tudo quem tem feito por mim e sem

esquecer os meus queridos irmatildeos

Aos meus amigos agradeccedilo por todo apoio e paciecircncia que tiveram

comigo nestes uacuteltimos meses

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

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Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 2: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

UNIVERSIDADE DE LISBOA

FACULDADE DE CIEcircNCIAS

DEPARTAMENTO DE QUIacuteMICA E BIOQUIacuteMICA

ESTUDO DAS METODOLOGIAS DE COLHEITA E

CONSERVACcedilAtildeO DE AMOSTRAS PARA ANAacuteLISE DE

COMPOSTOS ORGAcircNICOS EM AacuteGUAS DE CONSUMO

HUMANO

Raulise Cacirctea de Carvalho Braganccedila Neto

Dissertaccedilatildeo de mestrado orientada por

Prof Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos e

Doutor Vitor Vale Cardoso

Mestrado em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Lisboa

2011

Since chemistry is the backbone of life its contributions and

accomplishments towards the well-being of humankind have earned its

celebration worldwide

Estaacutegio Profissionalizante realizado na Empresa EPAL SA no

Laboratoacuterio Central Departamento de Quiacutemica Orgacircnica sob orientaccedilatildeo

do Dr Vitor Vale Cardoso e o Professor Fernando Santos da Faculdade

de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

Organograma da EPAL

Agradecimentos

i

Agradecimentos

Foi para mim altamente gratificante ter podido estagiar no

Laboratoacuterio Central da EPAL onde os conhecimentos e a experiecircncia por

mim adquiridos satildeo verdadeiramente relevantes Poreacutem soacute foi possiacutevel

graccedilas ao apoio recebido dos profissionais e natildeo soacute A todos eles quero

expressar os meus sinceros agradecimentos

A Engordf Maria Joatildeo Benoliel e a Drordf Elisabete Ferreira agradeccedilo a

oportunidade de realizar este estaacutegio no Laboratoacuterio Central da EPAL

Ao Dr Vitor Vale Cardoso agradeccedilo os conhecimentos

transmitidos disponibilidade e todos os momentos de confraternizaccedilatildeo e

amizade

Ao Professor Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos agradeccedilo

pela disponibilidade

A Drordf Carina Reiche Drordf Ana Penetra Dr Alexandre Rodrigues

Antoacutenio Pato e Dr Andreacute Lopes pela ajuda e o acolhimento prestado

durante estes meses

Aos meus queridos pais por tudo quem tem feito por mim e sem

esquecer os meus queridos irmatildeos

Aos meus amigos agradeccedilo por todo apoio e paciecircncia que tiveram

comigo nestes uacuteltimos meses

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

tissue homogenates and electron-capture gas chromatography

Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 3: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Since chemistry is the backbone of life its contributions and

accomplishments towards the well-being of humankind have earned its

celebration worldwide

Estaacutegio Profissionalizante realizado na Empresa EPAL SA no

Laboratoacuterio Central Departamento de Quiacutemica Orgacircnica sob orientaccedilatildeo

do Dr Vitor Vale Cardoso e o Professor Fernando Santos da Faculdade

de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

Organograma da EPAL

Agradecimentos

i

Agradecimentos

Foi para mim altamente gratificante ter podido estagiar no

Laboratoacuterio Central da EPAL onde os conhecimentos e a experiecircncia por

mim adquiridos satildeo verdadeiramente relevantes Poreacutem soacute foi possiacutevel

graccedilas ao apoio recebido dos profissionais e natildeo soacute A todos eles quero

expressar os meus sinceros agradecimentos

A Engordf Maria Joatildeo Benoliel e a Drordf Elisabete Ferreira agradeccedilo a

oportunidade de realizar este estaacutegio no Laboratoacuterio Central da EPAL

Ao Dr Vitor Vale Cardoso agradeccedilo os conhecimentos

transmitidos disponibilidade e todos os momentos de confraternizaccedilatildeo e

amizade

Ao Professor Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos agradeccedilo

pela disponibilidade

A Drordf Carina Reiche Drordf Ana Penetra Dr Alexandre Rodrigues

Antoacutenio Pato e Dr Andreacute Lopes pela ajuda e o acolhimento prestado

durante estes meses

Aos meus queridos pais por tudo quem tem feito por mim e sem

esquecer os meus queridos irmatildeos

Aos meus amigos agradeccedilo por todo apoio e paciecircncia que tiveram

comigo nestes uacuteltimos meses

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

tissue homogenates and electron-capture gas chromatography

Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 4: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Estaacutegio Profissionalizante realizado na Empresa EPAL SA no

Laboratoacuterio Central Departamento de Quiacutemica Orgacircnica sob orientaccedilatildeo

do Dr Vitor Vale Cardoso e o Professor Fernando Santos da Faculdade

de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

Organograma da EPAL

Agradecimentos

i

Agradecimentos

Foi para mim altamente gratificante ter podido estagiar no

Laboratoacuterio Central da EPAL onde os conhecimentos e a experiecircncia por

mim adquiridos satildeo verdadeiramente relevantes Poreacutem soacute foi possiacutevel

graccedilas ao apoio recebido dos profissionais e natildeo soacute A todos eles quero

expressar os meus sinceros agradecimentos

A Engordf Maria Joatildeo Benoliel e a Drordf Elisabete Ferreira agradeccedilo a

oportunidade de realizar este estaacutegio no Laboratoacuterio Central da EPAL

Ao Dr Vitor Vale Cardoso agradeccedilo os conhecimentos

transmitidos disponibilidade e todos os momentos de confraternizaccedilatildeo e

amizade

Ao Professor Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos agradeccedilo

pela disponibilidade

A Drordf Carina Reiche Drordf Ana Penetra Dr Alexandre Rodrigues

Antoacutenio Pato e Dr Andreacute Lopes pela ajuda e o acolhimento prestado

durante estes meses

Aos meus queridos pais por tudo quem tem feito por mim e sem

esquecer os meus queridos irmatildeos

Aos meus amigos agradeccedilo por todo apoio e paciecircncia que tiveram

comigo nestes uacuteltimos meses

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

tissue homogenates and electron-capture gas chromatography

Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 5: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Agradecimentos

i

Agradecimentos

Foi para mim altamente gratificante ter podido estagiar no

Laboratoacuterio Central da EPAL onde os conhecimentos e a experiecircncia por

mim adquiridos satildeo verdadeiramente relevantes Poreacutem soacute foi possiacutevel

graccedilas ao apoio recebido dos profissionais e natildeo soacute A todos eles quero

expressar os meus sinceros agradecimentos

A Engordf Maria Joatildeo Benoliel e a Drordf Elisabete Ferreira agradeccedilo a

oportunidade de realizar este estaacutegio no Laboratoacuterio Central da EPAL

Ao Dr Vitor Vale Cardoso agradeccedilo os conhecimentos

transmitidos disponibilidade e todos os momentos de confraternizaccedilatildeo e

amizade

Ao Professor Doutor Fernando Joseacute Vieira dos Santos agradeccedilo

pela disponibilidade

A Drordf Carina Reiche Drordf Ana Penetra Dr Alexandre Rodrigues

Antoacutenio Pato e Dr Andreacute Lopes pela ajuda e o acolhimento prestado

durante estes meses

Aos meus queridos pais por tudo quem tem feito por mim e sem

esquecer os meus queridos irmatildeos

Aos meus amigos agradeccedilo por todo apoio e paciecircncia que tiveram

comigo nestes uacuteltimos meses

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

tissue homogenates and electron-capture gas chromatography

Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 6: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Objectivo

iii

Objectivo

Os principais objectivos deste trabalho satildeo

1 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio e por refrigeraccedilatildeo no

transporte das amostras desde a colheita ateacute agrave entrada no

Laboratoacuterio destinadas a anaacutelise de compostos orgacircnicos

2 Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo durante o periacuteodo maacuteximo de armazenamento de

amostras de aacutegua no Laboratoacuterio e durante o transporte de

amostras de aacutegua desde a colheita ateacute ao Laboratoacuterio atraveacutes de

ensaios de recuperaccedilatildeo Compostos orgacircnicos em estudo VOCs

Pesticidas HAPs entre outros

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

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Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 7: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Objectivo

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

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consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

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secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

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(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

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(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

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(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

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WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

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(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

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(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

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(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

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Lisboa 2007pg 48

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(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

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(Imagem consultada 6511)

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theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

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(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

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(Imagem consultada 172011)

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para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 8: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Resumo

v

Resumo

Este trabalho teve como objectivo a monitorizaccedilatildeo da eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e gelo em arcas teacutermicas de armazenamento de

amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas Realizou-se

tambeacutem a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua no Laboratoacuterio Salienta-se que as metodologias implementadas

foram de acordo com a norma ISO 5667 ndash 3

Inicialmente colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca

teacutermica no frigoriacutefico e no interior dos frascos de amostragem durante

24h Pela anaacutelise dos resultados obtidos verificamos que o

armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado O uso de gelo eacute mais

eficaz que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo

da amostra para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina

em locais de amostragem longe do laboratoacuterio

O estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra

ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de conservaccedilatildeo

dessas amostras no laboratoacuterio Desta forma pretendia-se fazer possiacuteveis

ajustes ao meacutetodo de conservaccedilatildeo usado em rotina (temperatura uso de

conservantes tipo de frasco) de modo a minimizar as perdas dos

compostos orgacircnicos

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

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secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

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(8) Imagem retirada

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EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

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Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

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(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

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WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

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(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

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(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

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(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

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PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

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Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

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Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 9: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Resumo

Os compostos orgacircnicos estudados foram Acrilamida Bifenilos

Policlorados Cloreto de vinilo Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

e Trihalometanos

Palavras ndash chave Aacutegua conservaccedilatildeo estabilidade compostos orgatildenicos

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

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consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

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secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

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Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

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EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

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(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

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WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

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(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

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(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

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(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

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(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

Page 10: UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS …colheita até ao laboratório não é o mais adequado. O uso de gelo é mais eficaz que os acumuladores térmicos no que diz respeito

Simbologia

vii

Simbologia

β - Factor de separaccedilatildeo ou selectividade

C0 ndash concentraccedilatildeo inicial do analito da amostra

K ndash Coeficiente de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo

Ki ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie i

Kj ndash Coeficiente de distribuiccedilatildeo relativo a uma espeacutecie j

Kfs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz

khs ndash Constante de distribuiccedilatildeo entre o headspace e a amostra

qn - Fracccedilatildeo do soluto que permanece na fase aquosa apoacutes a extracccedilatildeo

com a fase orgacircnica

[s]β ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica

[s]α ndash Concentraccedilatildeo do soluto na fase aquosa

Vf ndash Volume da fibra de revestimento

Vh ndash Volume do headspace

Vs ndash Volume da amostra

TIC ndash Total ion corrente (Corrente ioacutenica total)

Simbologia

Abreviaturas

ix

Abreviaturas

ACRL- Acrilamida

DBPs ndash Disinfection by ndash products (sub ndash produtos da Desinfecccedilatildeo)

DAD ndash Diode ndash array Detector (Detector de rede de diacuteodos)

EPAL ndash Empresa Portuguesa de Aacuteguas Livres SA

ECD ndash Electron capture detection (Detector de captura electroacutenica)

FLD ndash Fluorescence Detector (Detector de fluorescecircncia)

FCUL ndash Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa

GC ndash Gas Chromatography (Cromatografia Gasosa)

HAP ndash Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HPLC ndash High Performance Liquid Chromatography (Cromatografia Liacutequida

de Alta Eficiecircncia)

ISO ndash International Organization for Standardization

IPUC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry

LLE ndash Liquid ndash liquid extraction (Extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido)

LC-MS ndash Liquid Chromatography ndash Mass Spectrometry (Cromatografia

Liacutequida acoplada agrave espectrometria de massa)

NOM ndash Natural Organic Matter (Mateacuteria orgacircnica natural)

PCB ndash Polyclorinated biphenyl (Bifenilos Policlorados)

SPE ndash Solid phase extraction (Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida)

THM - Trihalometanos

TOX ndash Compostos orgacircnicos halogenados totais

VOC ndash Volatile Organic Compounds (Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis)

Abreviaturas

Iacutendice Geral

xi

Iacutendice

Agradecimentos i

Objectivo iii

Resumo v

Simbologia vii

Abreviaturas ix

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua 1

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua 3

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal 4

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua 7

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 9

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos 13

31 - Classificaccedilatildeo 15

311 - Acrilamida 15

312 - Bifenilos Policlorados 16

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares 17

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 18

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 23

41 - Introduccedilatildeo 25

42 - Colheita da amostra 27

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras 28

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes 30

45 ndash Transporte de amostras 31

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua 31

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra 33

51 -Introduccedilatildeo 35

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE) 35

Iacutendice Geral

521 ndash Vantagens e Desvantagens 39

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE) 40

531 ndash Vantagens 43

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap 43

55 ndash Teacutecnica do Headspace 44

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida 45

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo 49

61 ndash Introduccedilatildeo 51

62 -Cromatografia Gasosa 52

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia 52

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo 53

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD) 55

72 Espectrometria de Massa 58

721 ndash Introduccedilatildeo 58

722 - Instrumentaccedilatildeo 59

Capiacutetulo 8 - Procedimento Experimental 63

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua 65

811ndash Material e equipamento 65

812-Amostras 65

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem 68

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de

consumo 71

821- Equipamentos 71

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade 77

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio 78

825 ndash Gases 79

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras 81

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 82

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida 84

Iacutendice Geral

xiii

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida 86

8210ndash Purge amp Trap 86

8212ndash Teacutecnica do Headspace 87

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados 89

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte 91

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos 91

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo 94

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos

compostos orgacircnicos volaacuteteis 98

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio 100

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

no frigoriacutefico 100

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo 101

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida 103

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados 108

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis 111

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 114

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos 131

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais 145

Capiacutetulo 11 - Referecircncias Bibliograacuteficas 151

Anexos I

Iacutendice de Figuras

Iacutendice de Figuras Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa 10

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL 12

Figura 31 Estrutura da Acrilamida 15

Figura 3 2 Estrutura dos PBCshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Figura 3 2 Estrutura do Cloreto de vinilo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 17

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido 36

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida 40

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra 45

Figura 71Detector microECD helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 56

Figura 72Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) 57

Figura 73Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda

da amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada 58

Figura 8 1Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos 69

Figura 82Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo 69

Figura 83Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras 70

Figura 84Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI 71

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD) 72

Figura 86Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de

massa (GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap 73

Figura 87Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD 74

Figura 88Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo 75

Figura 89 Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra 84

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de

amostras 85

Iacutendice de Figuras

xv

Figura 91Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo

de monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num

periacuteodo de 24hhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 92

Figura 92Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da

torneira e da temperatura na arca teacutermica usando acumuladores

teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 93

Figura 93Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo 94

Figura 94O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante

24h 95

Figura 95Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de

amostragem para HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a

aacutegua da torneira e da temperatura na arca teacutermica usando o gelo como

sistema de refrigeraccedilatildeo durante 24h 97

Figura 96Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra

pura durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo 99

Figura 97Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de

5plusmn 3ordmC 100

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura 104

Figura 99Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura

clorada sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 105

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua

ultra pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio 106

Figura 911Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira

com adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C) 107

Iacutendice de Figuras

Figura 912Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua

ultra pura 109

Figura 913Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira 110

Figura 914Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem

analisadas durante 17h 112

Figura 915Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra

pura 113

Figura 916Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura 115

Figura 917Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

116

Figura 918Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura 117

Figura 919Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

118

Figura 920Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

119

Figura 921Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

120

Figura 922Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

121

Figura 923Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura 122

Figura 924Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-

pura 123

Figura 925Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura 124

Figura 926Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua

ultra-pura 125

Figura 927Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-

pura 126

Iacutendice de Figuras

xvii

Figura 928Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-

pura 127

Figura 929Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua

ultra-pura 128

Figura 930Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua

ultra-pura 129

Figura 931Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua

ultra-pura 130

Figura 932Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a

aacutegua ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 132

Figura 933Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 133

Figura 934Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 134

Figura 935Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua

da torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 135

Figura 936Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 136

Figura 937Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua

ultra puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 137

Figura 938Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 138

Figura 939Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem

aacuteguaultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 139

Figura 940Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 140

Figura 941Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 141

Figura 942Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 142

Iacutendice de Figuras

Figura 943Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 143

Figura 944Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio 144

Iacutendice de Tabelas

xix

Iacutendice de Tabelas

Tabela 31Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis estudados

21

Tabela 32Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados 22

Tabela 81Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de

aacutegua destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos 67

Tabela 82Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira 80

Tabela 83Volume da amostra usada durante a LLE 83

Tabela 91Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio helliphellip102

Iacutendice de Tabelas

Iacutendice de Anexos

xxi

Iacutendice de Anexos

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo a

frequecircncia de amostragem e anaacutelise III

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo V

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo VII

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas

superficiais IX

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas

superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise XI

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das

amostras a ensaiar no laboratoacuterio XIII

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio XX

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio XXII

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o

trabalho praacutetico XXIV

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados XXXVII

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo XL

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares XLI

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos XLV

Iacutendice de Anexos

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

1

Capiacutetulo 1 - A Aacutegua

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

2

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

3

11 - Controlo da Qualidade da Aacutegua

A aacutegua constitui um recurso indispensaacutevel agrave sobrevivecircncia da

biosfera do Homem e de todas as espeacutecies existentes na terra

A dependecircncia do Homem relativamente ao ar a aacutegua eacute uma

relaccedilatildeo directa e vitaliacutecia

O uso e a gestatildeo dos recursos hiacutedricos disponiacuteveis natildeo satildeo apenas um

problema quantitativo eacute tambeacutem considerado um problema qualitativo

A aacutegua por possuir caracteriacutesticas fiacutesico ndash quiacutemicas por estar na

natureza associada a vaacuterias substacircncias existentes em soluccedilatildeo e ou em

suspensatildeo pode interferir na sua qualidade [1]

A qualidade da aacutegua ou seja o seu uso para fins especiacuteficos mais

precisamente para o consumo humano tem vindo a ser uma preocupaccedilatildeo

constante das autoridades competentes

Logo o objectivo principal das entidades gestoras de

abastecimento de aacutegua eacute demonstrar o niacutevel de qualidade da aacutegua de

acordo com a lei em vigor manter um controlo operacional que permita

identificar isto eacute rastrear possiacuteveis anomalias na qualidade de aacutegua e

desta forma pocircr em praacutetica medidas preventivas e eficazes [2]

Os paracircmetros de qualidade satildeo classificados segundo a frequecircncia de

amostragem e anaacutelise De acordo com a norma em vigor os paracircmetros

de qualidade da aacutegua estatildeo divididos da seguinte forma paracircmetros

controlo de Rotina I paracircmetros de controlo de rotina II e paracircmetros de

controlo de inspecccedilatildeo [2]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

4

Na EPAL o controlo destes paracircmetros de qualidade da aacutegua

inicia-se com a recolha das amostras nas diversas origens utilizadas para

a produccedilatildeo de aacutegua para o consumo humano O controlo de processos

nas Estaccedilotildees de Tratamento de Aacutegua (Faacutebricas da Asseiceira Vale da

Pedra) e nas captaccedilotildees subterracircneas satildeo uma forma de fiscalizar a

eficiecircncia do tratamento e os respectivos paracircmetros Para aleacutem destes

controlos tambeacutem existem o controlo legal operacional vigilacircncia os

estudos complementares sobre a qualidade da aacutegua o controlo de

produtos quiacutemicos utilizados no tratamento e o controlo dos materiais

usados em contacto com a aacutegua de consumo humano [2]

12 ndash Legislaccedilatildeo em Portugal

A aacutegua como um bem necessaacuterio para os seres humanos tem

vindo a ser submetida a vaacuterios estudos cientiacuteficos de forma a melhorar a

sua qualidade e consequentemente o desenvolvimento de novos meacutetodos

analiacuteticos O crescimento populacional ao niacutevel mundial e a necessidade

de melhorar a sauacutede puacuteblica das nossas populaccedilotildees possibilitou criaccedilatildeo

de normas com o intuito de monitorizar a qualidade da aacutegua para o

consumo humano

Em Portugal a monitorizaccedilatildeo da qualidade de aacutegua eacute baseada

segundo o Decreto de Lei nordm23698 de 1 de Agosto que estabelece

normas criteacuterios e objectivos de qualidade com a finalidade de proteger o

meio aquaacutetico e melhorar a qualidade das aacuteguas em funccedilatildeo dos seus

principais usos sendo este decreto ndash lei aplicado a aacuteguas doces

subterracircneas e aacuteguas superficiais destinas agrave produccedilatildeo de para consumo

humano [3] O Decreto de Lei nordm3062007 de 5 de Setembro estabelece o

regime de qualidade da aacutegua destinada ao consumo humano com o

objectivo de proteger a sauacutede humana dos efeitos nocivos resultantes da

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

5

eventual contaminaccedilatildeo e assegurar a disponibilizaccedilatildeo tendencial de aacutegua

salubre limpa e desejavelmente equilibrada na sua composiccedilatildeo [4] O

decreto ndash lei 1032010 de 14 de Setembro estabelece as normas de

qualidade ambiental para as substacircncias prioritaacuterias e outros poluentes

tendo em vista assegurar a reduccedilatildeo gradual da poluiccedilatildeo e alcanccedilar o

bom estado das aacuteguas superficiais no termos definidos na Lei da Aacutegua

(Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro) [56]

Capiacutetulo 1 ndash A Aacutegua

6

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

7

Capiacutetulo 2 - Monitorizaccedilatildeo das

condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

9

21 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

de aacutegua

A amostragem ou seja o nuacutemero miacutenimo de colheita de amostra de aacutegua

eacute realizada com o intuito de verificar a conformidade das aacuteguas [5]

A colheita da amostra eacute uma operaccedilatildeo extremamente importante uma

vez que pode condicionar o resultado analiacutetico e a sua interpretaccedilatildeo A

amostra recolhida deve ser homogeacutenea e assuas caracteriacutesticas fiacutesico ndash

quiacutemicas devem ser mantidas o maacuteximo possiacutevel Para isso eacute necessaacuterio

que a preservaccedilatildeo ou seja a conservaccedilatildeo da amostra seja realizada da

melhor forma desde do local de colheita ateacute ao Laboratoacuterio A escolha do

recipiente de colheita eacute extremamente importante uma vez que pode

afectar os resultados Logo o recipiente natildeo deve ser uma causa de

contaminaccedilatildeo natildeo absorva ou adsorva os constituintes a dosear e natildeo

reaja com outros constituintes da amostra O uso de materiais de metal eacute

desaconselhaacutevel devido aos problemas de corrosatildeo [256]

A forma mais adequada para conservar as amostras durante o transporte

eacute mantecirc-las agrave uma temperatura especiacutefica paracircmetro em causa

normalmente a 5 plusmn 3ordmC em arcas teacutermicas sem a presenccedila de luz No

caso das amostras que satildeo submetidas a um tratamento de desinfecccedilatildeo

o cloro e os seus subprodutos podem interferir nos meacutetodos analiacuteticos

usados para anaacutelise de determinados paracircmetros [7]

As amostras devem ser entregues no Laboratoacuterio no proacuteprio dia da

colheita onde se realizaratildeo as anaacutelises de imediato ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas Pelo que se deve adicionar um agente redutor

agraves amostras como o tiossulfato de soacutedio ou o aacutecido ascoacuterbico de modo a

eliminar a presenccedila de cloro nas amostras [6]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

10

Os recipientes que transportam as amostras devem ser protegidos

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte [7]

A amostragem realizada pela EPAL nas torneiras do consumidor da

cidade de Lisboa eacute efectuada de acordo com os seguintes criteacuterios

A cobertura de todas as zonas habitacionais da cidade de

Lisboa

A selecccedilatildeo dos pontos em funccedilatildeo da localizaccedilatildeo geograacutefica

Figura 1 Selecccedilatildeo de pontos de amostragem do consumidor da cidade de

Lisboa [2]

Dependendo do local de captaccedilatildeo da amostra esta poderaacute ser analisada

directamente ou natildeo Esta etapa depende do grau de turvaccedilatildeo da

amostra que pode ser eliminada atraveacutes de um processo de remoccedilatildeo das

partiacuteculas em suspensatildeo ndash filtraccedilatildeo O volume da amostra que deve ser

recolhido para uma anaacutelise completa da aacutegua depende do tipo de

paracircmetro em estudo [2]

Capiacutetulo 2 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de

amostras de aacutegua

11

As aacuteguas destinadas para o consumo humano aacuteguas superficiais e as

aacuteguas subterracircneas devem ser submetidas a um processo de

tratamento Apoacutes o tratamento adequado a aacutegua natildeo pode pocircr em causa

a sauacutede das populaccedilotildees e natildeo deve causar a deterioraccedilatildeo ou a destruiccedilatildeo

das diferentes partes do sistema de abastecimento [2]

A aacutegua superficial eacute classificada de acordo com o tipo de tratamento a

que eacute submetido Desta forma existem trecircs tipos de aacuteguas superficiais

A1 ndash aacutegua submetida ao tratamento fiacutesico e desinfecccedilatildeo A2 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico e desinfecccedilatildeo e A3 ndash aacutegua

submetida ao tratamento fiacutesico quiacutemico de afinaccedilatildeo e desinfecccedilatildeo [2]

A aacutegua subterracircnea pode ser utilizada como origem de aacutegua para

consumo humano soacute se a sua qualidade for superior ou igual `a

categoria A1 das aacuteguas doces superficiais destinadas ao consumo

humano [2]

A principal captaccedilatildeo de aacutegua superficial para a produccedilatildeo de aacutegua para o

consumo humano da EPAL eacute a do Rio Zecirczere ndash Albufeira de Castelo de

Bode associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Faacutebrica da Asseiceira A

capacidade de nominal de produccedilatildeo de aacutegua nesta estaccedilatildeo eacute de 625 000

m3dia Para aleacutem desta captaccedilatildeo existe a captaccedilatildeo do Rio Tejo ndash Valada

do Ribatejo associada a Estaccedilatildeo de Tratamento ndash Vale da Pedra com

uma capacidade nominal de produccedilatildeo 225 000 m3dia [2]

Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua

12

Figura 2 Sistema de Abastecimento da EPAL [8]

As captaccedilotildees subterracircneas da EPAL usadas para a produccedilatildeo de aacutegua

para o consumo humano satildeo Nascente de Olhos de Aacutegua Poccedilos de

Alenquer Poccedilos das Leziacuterias Poccedilos da Ota e Furos de Valada [2]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

13

Capiacutetulo 3 - Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

15

31 - Classificaccedilatildeo

311 - Acrilamida

Eacute um composto orgacircnico produzido pela primeira vez em 1983A

sua estrutura quiacutemica eacute de uma amida com uma ligaccedilatildeo dupla

insaturada Eacute produzido industrialmente a partir do acrilonitrilo por

tratamento com aacutecido sulfuacuterico ou cloriacutedrico [1]

Figura 31 Estrutura da Acrilamida [10]

As suas principais aplicaccedilotildees em quiacutemica satildeo como intermediaacuterio

quiacutemico como monoacutemero devido agraves suas propriedades como floculante

(produccedilatildeo de poliacrilamida usadas na produccedilatildeo de aacuteguas para consumo

domeacutestico e industria) amaciador e auxiliar de retenccedilatildeo de pigmentos na

produccedilatildeo de papel [1]

Eacute um produto com baixa pressatildeo de vapor uma elevada

solubilidade em aacutegua muito toacutexico e irritante Por ingestatildeo e absorccedilatildeo

pode provocar efeitos toacutexicos ao niacutevel do sistema nervoso [89]

Por ser considerado pela Comissatildeo da Uniatildeo Europeia como um

produto canceriacutegeno foi necessaacuterio introduzir no grupos de paracircmetros

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

16

quiacutemicos a serem controlados para efeitos de qualidade da aacutegua para

consumo humano [13]

312 - Bifenilos Policlorados

Os Bifenilos Policlorados (PCBs) satildeo compostos aromaacuteticos

clorados e apresentam-se como uma mistura de isoacutemeros com diferentes

percentagens de cloro Satildeo poluentes persistentes porque satildeo resistentes

agrave biotransformaccedilatildeo e satildeo bioacumulaacuteveis devido as suas caracteriacutesticas

fiacutesicas e quiacutemicas [14]

Existem 209 configuraccedilotildees possiacuteveis dos Bifenilos Policlorados

embora soacute 150 faccedilam parte dos grupos de compostos que satildeo uma

ameaccedila para o ambiente [15] A maior parte dos PCBs satildeo compostos

incolores inodoros com baixa solubilidade em aacutegua e baixa tensatildeo de

vapor[16]

Figura 32 Estrutura dos PBCs [15]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

17

Satildeo soluacuteveis na maior parte de solventes orgacircnicos gorduras e de difiacutecil

degradaccedilatildeo ou seja satildeo considerados compostos muito estaacuteveis [15]

A sua produccedilatildeo iniciou-se em 1930 e podem ser usados em vaacuterios

sectores como por exemplo fluidos dieleacutectricos para condensadores e

transformadores fluidos hidraacuteulicos pesticidas entre outros[16]

314 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Os Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares (HAPs) satildeo

compostos quiacutemicos constituiacutedos apenas por aacutetomos de hidrogeacutenio e

carbono Estes elementos encontram-se ordenados em forma de dois ou

mais aneacuteis aromaacuteticos e satildeo formados a partir da combustatildeo incompleta

de substacircncias orgacircnicas (eg resiacuteduos vegetais madeira mateacuteria

orgacircnica e outros materiais) [17]

Os primeiros estudos destes compostos foram em 1775 e em 1929

foi isolado o primeiro HAP [18]

A fusatildeo entre os aneacuteis permite-nos obter uma gama muito variada

de HAPs Neste momento existem cerca de 100 HAPs reconhecidos pelo

IPUC embora soacute 16 HAPs (naftaleno antraceno acenaftileno

acenafteno benzo(a)antraceno benzo(b)fluoranteno benzo(ghi)perileno

criseno dibenzo(ah)antraceno fluoreno indeno(123ndashcd)pireno

fenantreno benzo(k)fluoranteno benzo (a) pireno fluoranteno e pireno)

satildeo estudados de acordo com a sua aplicabilidade ao niacutevel industrial

ambiental e toxicoloacutegico[17]

Estes compostos satildeo lipossoluacuteveis na membrana celular e podem

ser absorvidos no organismo dos humanos por inalaccedilatildeo exposiccedilatildeo oral e

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

18

deacutermica O seu metabolismo gera compostos epoxiacutedicos com

propriedades carcinogeacutenicas e mutageacutenicas[17]

A sua estrutura quiacutemica eacute responsaacutevel pela sua baixa solubilidade

em aacutegua e baixa biodegradaccedilatildeo Logo torna-se persistente e permanece

no solo durante muito tempo [17]

Dependendo do tipo de contaminaccedilatildeo (por ex solo) estes

compostos podem ser detectados em concentraccedilotildees diferentes nos

diversos compartimentos ambientais [19]

315 - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

Os compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) satildeo compostos

constituiacutedos essencialmente por cadeias ou aneacuteis de carbono associados

ao hidrogeacutenio e possivelmente ao oxigeacutenio azoto e a outros componentes

[35]

As principais fontes de produccedilatildeo destes compostos satildeo actividade

humana mais precisamente actividade industrial e a processos de

combustatildeo Como resultado destas acccedilotildees temos as emissotildees de

poluentes que em contacto com o vapor de aacutegua existente na atmosfera

reagem e voltam a superfiacutecie da terra sob a forma de chuva e

consequentemente a contaminaccedilatildeo do solo por adsorccedilatildeo e da aacutegua

subterracircnea com estes poluentes [35]

Estes compostos aparecem na aacutegua como subprodutos do processo

de desinfecccedilatildeo atraveacutes da reacccedilatildeo entre o cloro e a mateacuteria orgacircnica

natural existente na aacutegua bruta Dos subprodutos da desinfecccedilatildeo

existentes os mais conhecidos satildeo os THMs [35]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

19

A outra fonte de produccedilatildeo dos VOCs eacute o uso dos pesticidas volaacuteteis

na agricultura de forma a eliminar as pestes [35]

3151 - Trihalometanos

O processo de desinfecccedilatildeo nas aacuteguas destinadas para o consumo

humano tecircm como objectivo eliminar bacteacuterias e viacuterus Durante este

processo compostos orgacircnicos e inorgacircnicos presentes na aacutegua reagem e

datildeo origem a produtos toacutexicos de desinfecccedilatildeo denominados desub -

produtos da desinfecccedilatildeo (ldquodisinfectionby-productsrdquoDBPs) [20]

Os DBPs satildeo constituiacutedos por vaacuterios compostos sendo os mais

importantes os Trihalometanos (THMs) Deste grupo fazem parte os

seguintes compostos clorofoacutermio bromodiclometano

dibromoclorometano e bromofoacutermio [20]

Os THMs foram identificados pela primeira vez em 1974 e a sua

concentraccedilatildeo em aacutegua e o tipo de composto formado dependem dos

seguintes factores

A concentraccedilatildeo e o tipo de desinfectante (eg cloro dioacutexido de

cloro)

O tipo de composto orgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo (eg mateacuteria orgacircnica natural (NOM) ou aacutecidos

huacutemicos ou fuacutelvicos e compostos antropogecircnicos

O tipo de composto inorgacircnico existente na aacutegua e a sua

concentraccedilatildeo por exemplo iotildees iodeto e brometo

pH

Tempo de reacccedilatildeo

Alcalinidade

Temperatura de reacccedilatildeo

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

20

3152 - Cloreto de vinilo

O cloreto de vinilo faz parte do grupo dos compostos orgacircnicos

volaacuteteis que podem aparecer em aacuteguas superficiais devido ao aumento

das emissotildees gasosas Em aacutegua de consumo estes compostos podem

surgir como subprodutos resultantes do tratamento como constituinte

dos materiais de sistema de distribuiccedilatildeo ou por ineficiecircncia do sistema

de tratamento [15]

Figura 33 Estrutura do Cloreto de vinilo [16]

Eacute um produto de siacutentese utilizado essencialmente no fabrico de cloreto

de polivinilo eacute conhecido como cloroetileno que eacute produzido a partir do

dicloroeteno de etileno por reacccedilatildeo com hidroacutexido de potaacutessio em

soluccedilatildeo alcooacutelica Pode ser ainda obtido por halogenaccedilatildeo do etileno As

suas principais caracteriacutesticas gaacutes incolor que liquefaz em mistura

frigoriacutefica soluacutevel em aacutelcool eacuteter tetracloreto de carbono benzeno e

ligeiramente soluacutevel em aacutegua

[1]

A contaminaccedilatildeo da aacutegua de consumo pelo cloreto de vinilo usado

no fabrico de peccedilas com que entra em contacto levou agrave publicaccedilatildeo em

diversos paiacuteses de normas muito exigentes em relaccedilatildeo agrave qualidade de

quaisquer materiais que na rede de distribuiccedilatildeo contactem com a aacutegua

de consumo [1]

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

21

O seu metabolismo produz metabolitos altamente reactivos e com

efeitos mutageacutenicos sendo a reacccedilatildeo dependente da dose envolvida O

cloreto de vinilo apresenta uma toxicidade reduzida mas os efeitos sobre

o fiacutegado mesmo na presenccedila de teores reduzidos torna-o perigoso [1]

3153 - Estrutura dos outros Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

estudados

Tabela 31 Estrutura de outros compostos orgacircnicos volaacuteteis

estudados

Composto Estrutura

Benzeno

12 ndash dicloroetano

Epicloridrina

Capiacutetulo 3 ndash Compostos Orgacircnicos

22

3154 - Estrutura dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro e sabor

Tabela 32 Estrutura dos VOCs responsaacuteveis pelo cheiro e sabor

estudados

Composto Estrutura

Isoborneol

Borneol

2-metilisoborneol

246 ndash tricloroanisole

236 ndash tricloroanisole

Geosmina

234 ndash tricloroanisole

246 - tribromoanisole

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

23

Capiacutetulo 4 - Colheita Transporte e

Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

25

41 - Introduccedilatildeo

Todos os tipos de aacutegua satildeo susceptiacuteveis de sofrer modificaccedilotildees

com maior ou menor rapidez em consequecircncia de fenoacutemenos fiacutesicos

quiacutemicos ou bioloacutegicos que podem ocorrer no periacuteodo entre o momento

em que eacute feita a colheita da amostra de aacutegua e o momento em que eacute

desenvolvido o ensaio [18]

Estas variaccedilotildees dependem de propriedades quiacutemicas e bioloacutegicas

da amostra da temperatura da exposiccedilatildeo a luz do tipo de recipiente

onde eacute armazenada a amostra diferenccedila entre o tempo de colheita e o

tempo de anaacutelise e de alguns factores pela qual a amostra eacute submetida

por exemplo agitaccedilatildeo durante o transporte Para aleacutem destes factores

existem factores como [18]

a Presenccedila de bacteacuterias algas e outros organismos podem degradar

certos constituintes da amostra Estes organismos podem tambeacutem

modificar a natureza dos compostos existentes de forma a criarem

novos produtos Esta actividade bioloacutegica afecta a concentraccedilatildeo de

oxigeacutenio dissolvido dioacutexido de carbono e compostos como azoto

foacutesforo e em alguns casos o siliacutecio

b Alguns compostos podem ser oxidados pelo oxigeacutenio dissolvido

presenta na amostra ou pelo oxigeacutenio atmosfeacuterico (por exemplo

compostos orgacircnicos Fe (II) e sulfuretos)

c Algum compostos podem precipitar a soluccedilatildeo (por ex carbonato de

caacutelcio metais e compostos metaacutelicos como Al(OH)3) ou perdidas na

fase gasosa ( por exO2 cianetos e mercuacuterio)

d O pH e a condutividade podem ser modificados e o CO2 dissolvido

pode ser alterado atraveacutes da absorccedilatildeo de CO2proveniente do ar

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

26

e Os metais dissolvidos ou metais em estado coloidal como certos

compostos orgacircnicos podem sofrer a adsorccedilatildeo irreversiacutevel na

superfiacutecie do recipiente ou nas amostras

f Produtos polimerizados podem despolimerizar e os compostos

simples podem polimerizar

As mudanccedilas ocorridas num determinado composto especifico natildeo

dependem soacute do tipo de aacutegua mas tambeacutem da condiccedilatildeo sazonal [18]

Haacute que salientar que essas mudanccedilas satildeo em muitos casos

suficientemente raacutepidas para modificar a amostra num curto espaccedilo de

tempo Em todos os casos o mais importante eacute minimizar o maacuteximo

estas reacccedilotildees e no caso dos analitos a anaacutelise deve ser realizada com o

miacutenimo atraso possiacutevel [18]

A aacutegua doce e a aacutegua subterracircnea podem ser armazenadas com

sucesso No caso da aacutegua potaacutevel a conservaccedilatildeo pode ser resolvida

atraveacutes da refrigeraccedilatildeo uma vez que estas aacuteguas satildeo menos susceptiacuteveis

a reacccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica [18]

Em muitos casos se as amostras satildeo analisadas em 24ha

refrigeraccedilatildeo como teacutecnica de conservaccedilatildeo entre 1ordmC agrave 5 ordmC eacute suficiente

Os efluentes das estaccedilotildees de tratamento industriais ou municipais

devem ser conservadas imediatamente apoacutes a sua colheita devido agrave sua

elevada actividade bioloacutegica [18]

A colheita das amostras de aacutegua para ensaio eacute uma operaccedilatildeo que

envolve cuidados especiais Ela condiciona os resultados analiacuteticos e a

sua interpretaccedilatildeo Uma amostra deve ser homogeacutenea representativa e

obtida sem modificar as suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

27

Do mesmo modo o processo de conservaccedilatildeo seleccionado para

estabilizaccedilatildeo de cada paracircmetro analiacutetico deve reflectir as possiacuteveis

causas de variaccedilatildeo da sua composiccedilatildeo entre a colheita da amostra e a

sua anaacutelise No entanto deve ser tido em conta que as teacutecnicas de

conservaccedilatildeo apenas conseguem retardar as alteraccedilotildees quiacutemicas e

bioloacutegicas que inevitavelmente continuam a dar-se apoacutes a colheita e

preservaccedilatildeo apresentando por isso um periacuteodo de conservaccedilatildeo restrito

[18]

42 - Colheita da amostra

O modo como se procede agrave colheita de uma amostra eacute especiacutefico do

paracircmetro a analisar na amostra e pode condicionar os resultados a

obter em ensaios fiacutesico ndash quiacutemicos [18]

O recipiente usado deve colher e armazenar amostras que foram

previamente seleccionadas de acordo com os seguintes criteacuterios [18]

a) Minimizar a contaminaccedilatildeo de amostra atraveacutes do recipiente e do

tipo de material que eacute feito a tampa do recipiente por exemplo

lixiviaccedilatildeo dos compostos inorgacircnicos atraveacutes do vidro

(especialmente vidro soda) compostos orgacircnicos e metais dos

plaacutesticos Algumas tampas coloridas podem conter niacuteveis

significativos de metais pesados

b) A capacidade de limpar e tratar as paredes do recipiente de forma

a reduzir a superfiacutecie de contaminaccedilatildeo atraveacutes de vestiacutegios de

compostos como metais pesados ou radionucleares

c) A ineacutercia quiacutemica e bioloacutegica dos recipientes e das suas tampas

tecircm como objectivo minimizar e prevenir a reacccedilatildeo entre os

compostos e o recipiente

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

28

d) Os recipientes podem sofrer alteraccedilotildees devido a adsorccedilatildeo ou

absorccedilatildeo dos analitos Vestiacutegios de metais satildeo particularmente

susceptiacuteveis a estes efeitos mas outros compostos (ex detergentes

surfactantes fosfatos) tambeacutem podem afectados

Os novos recipientes devem ser lavados com detergente de forma a

eliminarmos a sujidade existente e dos resiacuteduos provenientes dos

produtos de armazenamento Em seguida enxaguar com aacutegua que possui

uma qualidade apropriada O uso de reagentes de limpeza ou de

solventes podem causar interferecircncias eg contaminaccedilatildeo residual pelo

fosfato existente na composiccedilatildeo dos detergentes [18]

Os procedimentos de preparaccedilatildeo dos frascos de amostragem

devem ser validados atraveacutes de ensaios em branco que demonstrem a

correcta lavagem e preparaccedilatildeo desses frascos e ausecircncia de possiacuteveis

interferentes [18]

43 - Refrigeraccedilatildeo e congelamento de amostras

A refrigeraccedilatildeo ou o congelamento de amostras eacute eficaz se o

processo for aplicado logo apoacutes a colheita de amostras Esta etapa

necessita de arcas teacutermicas ou refrigeradores no local onde eacute feita a

recolha de amostras Qualquer que seja a temperatura aconselhada para

a refrigeraccedilatildeo a temperatura do local onde a amostra eacute armazenada deve

ser controlada [18]

A refrigeraccedilatildeo da amostra (gelo ou refrigerador a temperatura entre

1 `5ordmC) e o seu armazenamento eacute em maior parte dos casos o suficiente

para conservar a amostra durante o trajecto ateacute ao Laboratoacuterio

Refrigeraccedilatildeo natildeo pode ser considerada como um processo de

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

29

armazenamento a longo termo principalmente no caso das aacuteguas

residuais [18]

A amostra deve ser colocada e armazenada a uma temperatura

inferior em relaccedilatildeo a temperatura observada durante a captaccedilatildeo da

amostra [18]

Quando as amostras contecircm analitos que satildeo afectados pela

actividade bioloacutegica ou quando natildeo possiacutevel realizar-se uma conservaccedilatildeo

no local de colheita a temperatura da amostra deve ser monitorizada

assim que esta chega ao laboratoacuterio Este passo eacute importante para as

amostras que requerem um transporte de longas horas [18]

As amostras devem ser analisadas ou congeladas imediatamente

ao chegar ao Laboratoacuterio Durante o transporte a temperatura do

sistema de refrigeraccedilatildeo deve ser monitorizada [18]

Em geral o armazenamento de amostra a temperatura de -20ordmC

permite que esta permaneccedila conservada por longos periacuteodos de tempo

Se as amostras forem congeladas o recipiente deve ser de plaacutestico ou

entatildeo natildeo deve ser enchido por completo de forma a reduzir o risco do

recipiente danificar-se Para alguns analitos como nutrientes a melhor

forma de conserva a amostra eacute congelar Neste caso o congelamento com

gelo seco eacute o procedimento mais adequado Para anaacutelise de compostos

volaacuteteis ceacutelulas bacteacuterias ou microalgas o congelamento da amostra natildeo

eacute a teacutecnica mais adequada para a conservaccedilatildeo uma vez que pode ocorrer

a perda do material durante o descongelamento Todavia eacute necessaacuterio

controlar a teacutecnica de congelamento e descongelamento de forma que a

amostra volte ao seu estado inicial Neste caso o uso de recipientes de

plaacutestico (Ex cloreto polivinilo ou polietano) satildeo os mais recomendados O

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

30

procedimento de descongelamento de amostras pode ser visto na ISO

5667 -1 [18]

44 - Adiccedilatildeo de Conservantes

Certos compostos quiacutemicos e fiacutesicos podem ser estabilizados pela

adiccedilatildeo de compostos quiacutemicos selectivos directamente na amostra logo a

seguir a sua colheita ou previamente no frasco [18]

Determinados reagentes satildeo necessaacuterios para a conservaccedilatildeo

especiacutefica de certos compostos (por ex a determinaccedilatildeo do oxigeacutenio

cianetos totais e sulfuretos) que requerem que a conservaccedilatildeo seja

realizada no local de colheita [18]

Egrave essencial que os conservantes usados natildeo interfiram Eacute preferiacutevel

usar conservantes concentrados uma vez que a quantidade necessaacuteria

para adicionar a amostra seraacute inferior quando comparado com a

quantidade necessaacuteria de um conservante diluiacutedo O uso de conservantes

soacutelidos (por ex NaOH) deve ser evitado porque pode ocorrer aquecimento

no local e afectar a amostra [18]

Acidificaccedilatildeo pode solubilizar os compostos coloidais logo os aacutecidos

devem ser usados com cuidado porque o objectivo da anaacutelise eacute

determinar os compostos que se encontram dissolvidos na amostra [18]

Precauccedilotildees similares devem ser tomadas em conta para anaacutelise de

amostras com alguma toxicidade como certos componentes como por

exemplo os metais pesados que apresentam uma elevada toxicidade

quando se encontram na sua forma ioacutenica As amostras devem ser

analisadas assim que for possiacutevel [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

31

Egrave essencial ter um branco particularmente para vestiacutegios ou

elementos de forma a termos a noccedilatildeo de uma possiacutevel adiccedilatildeo da

quantidade do analito (ex aacutecidos podem introduzir quantidades elevadas

de arseacutenio chumbo e mercuacuterio) atraveacutes dos conservantes Neste tipo de

caso a quantidade do conservante usado no tratamento de amostra de

aacutegua deve ser conhecido de a forma a ser usado na preparaccedilatildeo do teste

do branco [18]

45 ndash Transporte de amostras

Os frascos que transportam as amostras devem ser protegidos e

selados de modo a natildeo sofrerem um processo de deterioraccedilatildeo e a natildeo

perderem o seu conteuacutedo durante o transporte As arcas teacutermicas que

transportam os frascos de colheita devem proteger estes de uma

contaminaccedilatildeo externa e de uma possiacutevel quebra e natildeo devem ser uma

fonte de contaminaccedilatildeo Durante o transporte as amostras devem ser

mantidas agrave temperatura especificada para o paracircmetro em causa e

devem quando necessaacuterio ser protegidas da luz [18]

As amostras devem ser entregues no laboratoacuterio no proacuteprio dia de

colheita onde se realizaratildeo de imediato as anaacutelises ou se procederaacute agrave

conservaccedilatildeo das mesmas de acordo com o descrito neste procedimento

em normas de ensaio especiacutefico para determinado paracircmetro [18]

46 ndash Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

Certos constituintes podem ser estabilizados pela adiccedilatildeo de compostos

quiacutemicos quer directamente agrave amostra apoacutes a colheita quer previamente

ao recipiente ainda vazio [18]

Capiacutetulo 4 ndash Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

32

A adiccedilatildeo dos agentes de conservaccedilatildeo eacute preferivelmente efectuada

sob a forma de soluccedilotildees bastante concentradas de forma a que se

utilizem apenas pequenos volumes que tornem desprezaacutevel a diluiccedilatildeo

correspondente das amostras [18]

Quando as amostras de aacutegua a ensaiar natildeo satildeo conservadas no

local a conservaccedilatildeo temporaacuteria eacute garantida pela refrigeraccedilatildeo a uma

temperatura de 5 plusmn3C [18]

Caso as amostras natildeo sejam analisadas imediatamente apoacutes a sua

recepccedilatildeo no laboratoacuterio devem ser usados os meacutetodos de conservaccedilatildeo de

amostras de acordo com cada paracircmetro analiacutetico a analisar nessas

amostras [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

33

Capiacutetulo 5 - Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo

da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

35

51 -Introduccedilatildeo

A preparaccedilatildeo da amostra eacute um processo extremamente importante

em todos os processos analiacuteticos O principal objectivo desta teacutecnica eacute

extrair ou seja isolar e concentrar o analito das espeacutecies que possam

interferir na anaacutelise quiacutemica uma vez que as amostras satildeo muito diluiacutedas

e complexas [2124]

Com o aumento da contaminaccedilatildeo da aacutegua a niacutevel mundial muitos

contaminantes podem estar presentes na aacutegua em concentraccedilotildees

vestigiais Sendo assim surge a necessidade do desenvolvimento de

teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras que possibilitem a preacute ndash concentraccedilatildeo

dos analitos da matriz com o intuito de melhorar a sua capacidade de

detecccedilatildeo [2124]

As teacutecnicas de preparaccedilatildeo de a amostra mais usadas em quiacutemica

orgacircnica satildeo extracccedilatildeo liacutequido-liacutequido (LLE) extracccedilatildeo em fase soacutelida

(SPE) microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) e extracccedilatildeo sorptiva em barra

de agitaccedilatildeo (SBSE) [1821]

52 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido (LLE)

A LLE eacute uma teacutecnica claacutessica de separaccedilatildeo indirecta baseada na

noccedilatildeo do equiliacutebrio heterogeacuteneo da distribuiccedilatildeo de um soluto entre duas

fases imisciacuteveis ou parcialmente imisciacutevel uma fase orgacircnica e a outra

aquosa A separaccedilatildeo das fases ocorre devido a diferenccedila de solubilidade

que o soluto apresenta perante as duas fases imisciacuteveis [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Figura 51 Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido [22]

A particcedilatildeo dos solutos entre duas fases eacute dada atraveacutes do coeficiente

de particcedilatildeo ou de distribuiccedilatildeo K

s

sK

(Equaccedilatildeo 31)

sendo [s]β a concentraccedilatildeo do soluto na fase orgacircnica e [s]αa concentraccedilatildeo

do soluto na fase aquosa

Esta equaccedilatildeo apresenta a lei da distribuiccedilatildeo de Nernst que

representa a particcedilatildeo do soluto existente no equiliacutebrio em ambas as fases

Desta forma a razatildeo existente entre as duas concentraccedilotildees eacute constante

para cada temperatura e independente dos seus valores [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

37

Haacute que salientar que a eficiecircncia do processo de extracccedilatildeo estaacute

relacionada com a capacidade do analito ser mais soluacutevel no solvente

utilizado durante a extracccedilatildeo do que na fase onde se pretende extrair ou

seja quando o valor do coeficiente de distribuiccedilatildeo aproxima-se muito de 1

[24]

A fracccedilatildeo do soluto q eacute uma relaccedilatildeo entre a sua concentraccedilatildeo na

fase aquosa e a fase orgacircnica apoacutes a extracccedilatildeo Nesta etapa a fracccedilatildeo de

soluto estaacute relacionada com o coeficiente de particcedilatildeo e com os volumes das

respectivas fases atraveacutes da seguinte equaccedilatildeo

n

KVV

Vnq

(Equaccedilatildeo 32)

sendo Vα o volume da fase aquosa e Vβ eacute o volume da fase orgacircnica

Pela anaacutelise da equaccedilatildeo 32 eacute possiacutevel afirmar que quanto maior for

o coeficiente de particcedilatildeo menor eacute a fracccedilatildeo de soluto que permanece na

fase aquosa Para uma extracccedilatildeo mais eficiente deve-se efectuar um maior

nuacutemero de pequenos passos extractivos com pequenos volumes de

solventes do que apenas uma uacutenica extracccedilatildeo com um volume total de

solvente [24]

A selectividade ou a separaccedilatildeo relativaβ eacute um paracircmetro

extremamente importante no que diz respeito agrave extracccedilatildeo de vaacuterios

componentes Este paracircmetro eacute definido pela razatildeo entre os respectivos

coeficientes de distribuiccedilatildeo e pode ser expressa da seguinte forma

βij = KiKj( Equaccedilatildeo 33)

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

onde Ki e Kj satildeo os coeficientes de distribuiccedilatildeo das duas espeacutecies (i e j) A

selectividade deve ter um valor superior a 1 de forma que a separaccedilatildeo seja

possiacutevel e quanto mais elevada for o seu valor mais eficiente seraacute a

extracccedilatildeo [24]

A eficaacutecia de uma extracccedilatildeo liacutequido ndash liacutequido depende da

transferecircncia de massa existente entre as duas fases Este mecanismo

ocorre na superfiacutecie de contacto das duas fases e o liacutequido eacute submetido a

uma agitaccedilatildeo vigorosa seguido de um periacuteodo de repouso de forma que o

equiliacutebrio seja restabelecido [24]

O equiliacutebrio existente neste tipo de processo normalmente envolve

condiccedilotildees natildeo ideais porque as duas fases apresentam um comportamento

distante da idealidade Sendo assim a escolha do solvente de extracccedilatildeo eacute

extremamente importante e requer um conhecimento experimental ou

empiacuterico do sistema antes de proceder agrave sua selecccedilatildeo [24]

A escolha do solvente adequado para a extracccedilatildeo vai de acordo com os

seguintes criteacuterios

Dissolver facilmente a substacircncia a extrair

Elevada selectividade capacidade e estabilidade

Elevada pureza para minimizar a contaminaccedilatildeo da amostra [25]

Baixa miscibilidade com a fase aquosa (lt 10) [25] e baixa

viscosidade

Ser facilmente separaacutevel da substacircncia extraiacuteda

Natildeo reagir quimicamente com a substacircncia a extrair

Tensatildeo superficial moderada

Ponto de ebuliccedilatildeo inferior ao soluto a extrair para que na sua

evaporaccedilatildeo natildeo haja perdas significativas

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

39

521 ndash Vantagens e Desvantagens

A maior vantagem desta teacutecnica eacute a sua simplicidade e pelo facto de

natildeo necessitar de equipamentos complexos Permite a utilizaccedilatildeo de uma

gama variada de solventes puros e comercialmente disponiacuteveis permitindo

desta forma uma dispersatildeo elevada de solubilidade e selectividade

Tambeacutem permite controlar as recuperaccedilotildees obtidas atraveacutes da escolha de

solventes de extracccedilatildeo adequados e atraveacutes da manipulaccedilatildeo da amostra

[24]

Em contrapartida as amostras com elevada afinidade para a aacutegua

satildeo parcialmente extraiacutedas pelo solvente orgacircnico ocorrendo desta forma

uma perda do analito as impurezas dos solventes satildeo concentradas com a

amostra o que incita o uso de solventes ultra -puros existe a necessidade

de usar grandes quantidades de solvente consequentemente o aumento da

poluiccedilatildeo ambiental grande consumo do tempo caso ocorra a formaccedilatildeo de

emulsotildees a existecircncia de impurezas soluacuteveis no solvente orgacircnico pode vir

a dificultar a anaacutelise pode ocorrer a adsorccedilatildeo do analito no material de

vidro difiacutecil automatizaccedilatildeo devido aos possiacuteveis erros que possam surgir

alguns solventes orgacircnicos podem ser toacutexicos e consequentemente

prejudiciais a sauacutede do operador [24]

Embora esta teacutecnica apresente estas desvantagens pode ser

aplicada para a anaacutelise de uma gama elevada de compostos porque

apresenta uma elevada selectividade para o analito de interesse [24]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

53 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

A extracccedilatildeo em fase soacutelida eacute um processo onde ocorre a retenccedilatildeo do

analito num suporte soacutelido e a eluiccedilatildeo eacute realizada por um liacutequido que

atravessa a parte soacutelida [18]

As primeiras aplicaccedilotildees foram haacute 5 deacutecadas atraacutes mas em soacute em

1978 apareceram novos cartuchos e em 1979 os cartuchos em forma de

seringa

Esta teacutecnica eacute baseada nas propriedades das superfiacutecies soacutelidas para

adsorver compostos orgacircnicos uma vez que existe diferenccedilas na afinidade

de vaacuterias moleacuteculas para activar centros localizados na superfiacutecie do

material adsorvente permitindo desta forma a separaccedilatildeo de misturas de

diferentes moleacuteculas [18]

Eacute um processo em que podemos visualizar duas fases imisciacuteveis

uma soacutelida e outra liacutequida Normalmente esta teacutecnica eacute realizada em

cartuchos os quais satildeo constituiacutedos por um invoacutelucro e pelo enchimento

[18]

Figura 52 Cartucho usado na extracccedilatildeo em fase soacutelida [20]

Corpo da Coluna

Enchimento Minidiscos

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

41

O dispositivo completo eacute constituiacutedo pelo corpo da coluna pelo

enchimento e dois minidiscos como podemos ver na Figura 42 Os discos

satildeo normalmente constituiacutedos por polietileno de 20microm de poro cuja

funccedilatildeo eacute conter o suporte soacutelido na coluna [18]

A fase estacionaacuteria ou seja o enchimento eacute a parte principal de todo

o processo uma vez que proporciona de uma forma selectiva o isolamento

eou a concentraccedilatildeo do soluto [18]

Uma das caracteriacutesticas mais importantes da fase estacionaacuteria eacute ser

reactivo com intuito de facilitar a modificaccedilatildeo da sua superfiacutecie atraveacutes de

uma reacccedilatildeo quiacutemica e ao mesmo tempo ser estaacutevel de forma a permitir a

utilizaccedilatildeo de uma gama variada de amostras e solventes Podemos

encontrar vaacuterios tipos de enchimento como carvatildeo grafitizado terra de

diatomaacuteceas alumina florisil siacutelica siacutelica ligada e poliacutemeros porosos

macroreticulares Os enchimentos mais usados satildeo em siacutelica e em siacutelica

ligada [18]

As etapas mais importantes da extracccedilatildeo em fase soacutelida satildeo

Condicionamento

Consiste em preparar a base do adsorvente de modo a que a

sua superfiacutecie fique mais hidrofiacutelica Tambeacutem serve para eluir

quaisquer impurezas orgacircnicas adsorvidas na base do

cartucho que possam interferir na anaacutelise

Passagem da amostra (adsorccedilatildeo)

A amostra passa pela fase soacutelida com ajuda de um ligeiro

vaacutecuo aplicado na extremidade inferior da coluna ou com uma

pressatildeo positiva aplicada na extremidade superior da coluna

O fluxo deve percorrer a coluna numa velocidade constante

Lavagem

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Esta etapa destina-se a remover sais e outros materiais natildeo

desejados Nesta etapa usa-se normalmente uma mistura de

aacutegua com 5-20 de um solvente orgacircnico A concentraccedilatildeo do

solvente orgacircnico natildeo deve ser muito elevada para que natildeo

ocorra a eluiccedilatildeo parcial dos analitos

Secagem

Esta etapa tem como finalidade a remoccedilatildeo da aacutegua existente

na coluna atraveacutes de uma pressatildeo de baixo vaacutecuo durante

alguns minutos ou por passagem de ar ou azoto atraveacutes da

coluna

Eluiccedilatildeo dos analitos

Os analitos adsorvidos satildeo removidos da coluna de SPE e

voltam a uma fase liacutequida com ajuda de um solvente ou

mistura de solventes adequados O solvente de eluiccedilatildeo

escolhido deve eluir completamente os analitos na fase soacutelida

usando volumes pequenos

Esta teacutecnica de extracccedilatildeo estaacute associada a vaacuterias interacccedilotildees

quiacutemicas como por exemplo a interacccedilatildeo entre a fase estacionaacuteriao

analito existente na soluccedilatildeo analitomatriz e entre a matrizfase

estacionaacuteria [18]

Na fase estacionaacuteria possui mais de que uma interacccedilatildeo devido aos

solventes utilizados e consequentemente podemos identificar os vaacuterios

tipos de interacccedilotildees adsorccedilatildeo apolar polar troca ndash ioacutenicas covalentes e

muacuteltiplas [18]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

43

531 ndash Vantagens

A preocupaccedilatildeo ambiental estaacute presente em todos os domiacutenios logo o

uso de teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras menos poluentes eacute

extremamente importante [18]

Quando comparado com os outros meacutetodos de ensaio tradicionais de

extracccedilatildeo o SPE apresenta-nos inuacutemeras vantagens selectividade

rapidez eliminaccedilatildeo de emulsotildees maior seguranccedila para o operador e para

o meio ambiente econoacutemico reprodutibilidade de resultados [18]

Neste momento esta teacutecnica eacute usada em vaacuterias aacutereas farmacoloacutegica

quiacutemica bioquiacutemica industria alimentar agriacutecola e muitas outras aacutereas

[18]

54 ndash Meacutetodo de Purge amp Trap

O meacutetodo Turge ampTrap eacute um meacutetodo de preparaccedilatildeo da amostra que

surgiu no iniacutecio dos anos 70 Mais tarde Bellar e Lichtenberg

automatizaram o meacutetodo e consequentemente passou a ser utilizado

essencialmente na anaacutelise de compostos volaacuteteis [15]

Durante este processo os compostos volaacuteteis satildeo arrastados da amostra de

aacutegua ou seja ocorre a extracccedilatildeo do composto volaacutetil ndash Purga atraveacutes de

um fluxo de um gaacutes extremamente puro e inerte o heacutelio O analito eacute

aprisionado por uma armadilha (Trap) contendo um adsorvente orgacircnico

a uma temperatura baixa A desadsorccedilatildeo ou seja a transferecircncia do

volaacutetil ou dos compostos retidos eacute feita por aquecimento da armadilha e

em seguida satildeo enviados para o cromatoacutegrafo gasoso para anaacutelise [15]

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

A eficiecircncia da adsorccedilatildeo e da desadsorccedilatildeo eacute em funccedilatildeo da massa

empacotamento tipo do adsorvente e da sua afinidade para com os

analitos de interesse Haacute que existir uma conjugaccedilatildeo entre as propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas do adsorvente com a caracteriacutestica do analito em estudo

Uma qualidade do Purge amp Trap eacute a capacidade de alcanccedilar baixos

niacuteveis de detecccedilatildeo para os analitos em estudo Esta teacutecnica aumenta

significativamente a sensibilidade e a robustez relativamente as outras

teacutecnicas [29]

55 ndash Teacutecnica do Headspace

Esta teacutecnica eacute usada por vaacuterios meacutetodos analiacuteticos por exemplo

Meacutetodos Espectromeacutetricos (Espectrometria de massa (MS) Espectrometria

de Infravermelho associada a Transformada de Fourier (FT-IR)

Cromatografia gasosa entre outros Mas eacute na GC onde a adaptaccedilatildeo do

meacutetodo eacute mais eficaz uma vez que o GC eacute o meacutetodo ideal para anaacutelise de

compostos de baixo ponto de ebuliccedilatildeo [32]

O meacutetodo HS - GC estaacute dividido em duas fases sendo a primeira

fase aquela em que a amostra (liacutequido ou soacutelido) eacute colocada em vials

deixando um volume livre de fase gasosa e o vial eacute capsulado Este vial eacute

termostatizado a uma temperatura constante ateacute atingir o equiliacutebrio entre

as duas fases Em seguida uma aliacutequota da fase gasosa do vial

(ldquoHeadspacerdquo) eacute introduzida no Cromatoacutegrafo gasoso sendo transportada

pelo gaacutes de arraste [32]

O transporte do composto pode ser realizado de vaacuterias formas

manualmente por exemplo atraveacutes do uso de uma seringa ou

automaticamente aumentando a pressatildeo na amostra que se encontra no

vial e arrastando depois a fase gasosa com o auxiacutelio do gaacutes de arraste

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

45

Paracircmetros como o volume e o tempo da extracccedilatildeo dos volaacuteteis da fase

gasosa no vial devem ser optimizados[32]

Figura 53 Processo de extracccedilatildeo dos compostos volaacuteteis na amostra [33]

56 ndash Teacutecnica de Microextracccedilatildeo em Fase Soacutelida

A microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME) eacute uma teacutecnica de

adsorccedilatildeodesadsorccedilatildeo que foi desenvolvida na Universidade de Waterloo

nos anos 90 pelo grupo de Janusz Pawliszyn e que comeccedilou a ser

comercializada a partir de 1994 Esta teacutecnica surge como alternativa agrave SPE

nas situaccedilotildees em que a teacutecnica natildeo demostrava ser adequada como por

exemplo anaacutelises de compostos semi ndash volaacuteteis com pontos de ebuliccedilatildeo

bastante acima do ponto de ebuliccedilatildeo do solvente de desadsorccedilatildeoeluiccedilatildeo

Com a aplicaccedilatildeo de um elemento adsorventeabsorvente num cilindro

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

possibilitou a reutilizaccedilatildeo da mesma fase diversas vezes melhorando desta

forma a capacidade de concentraccedilatildeo e selectividade [39]

Neste processo a agulha da seringa eacute inserida no orifiacutecio de um septo

de um frasco de amostra e empurra o acircmbolo ficando a fibra exposta agrave

amostra ou ao ldquoheadspacerdquo acima da amostra Os compostos volaacuteteis

presentes na matriz satildeo adsorvidosabsorvidos pelo revestimento da fibra

permitindo que a fibra atinja um equiliacutebrio de adsorccedilatildeo absorccedilatildeo num

periacuteodo maacuteximo de 30 minutos A fibra eacute recolhida a agulha do frasco

retirada do frasco de amostra e introduzida no injector de um GC Os

compostos orgacircnicos sofrem uma desadsorccedilatildeo teacutermica e entram na coluna

de GC [40]

A remoccedilatildeo e o transporte do analito da matriz para a fibra de

revestimento inicia-se logo que a fibra de revestimento entra em contacto

com a amostra [41]

Normalmente a extracccedilatildeo por SPME eacute considerada completa quando

a concentraccedilatildeo do analito atinge um equiliacutebrio de distribuiccedilatildeo entre a

matriz de amostra e a fibra de revestimento Na praacutetica significa dizer que

o equiliacutebrio eacute atingido quando a quantidade da amostra extraiacuteda eacute

constante dentro dos limites do erro experimental e eacute independente do

tempo de extracccedilatildeo A condiccedilatildeo de equiliacutebrio pode ser descrita pela

equaccedilatildeo [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +Vs( Equaccedilatildeo 34)

onde n eacute a quantidade extraiacuteda pelo revestimento Kfs eacute a constante de

distribuiccedilatildeo entre a fibra de revestimento e a matriz Vfeacute o volume da fibra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

47

de revestimento Vs eacute o volume da amostra C0 eacute a concentraccedilatildeo inicial do

analito da amostra[41]

Esta equaccedilatildeo assume que a matriz da amostra pode ser

representada como uma fase homogeacutenea uacutenica o sistema de ldquoheadspacerdquo

natildeo esta presente que existe uma relaccedilatildeo de proporcionalidade directa

entre a concentraccedilatildeo da amostra e a quantidade do analito extraiacutedo [41]

Se o sistema em causa for ldquoheadspacerdquo a equaccedilatildeo a termos em

conta eacute a seguinte [41]

n = KfsVfVsC0KfsVf +KhsVh+Vs( Equaccedilatildeo 35)

onde Khs eacute a constante de distribuiccedilatildeo entre o ldquoheadspacerdquo e a amostra Vh

eacute o volume do ldquoheadspacerdquo e o Vs eacute o volume de amostra

Capiacutetulo 5 ndash Teacutecnicas de Preparaccedilatildeo da Amostra

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

49

Capiacutetulo 6 - Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

51

61 ndash Introduccedilatildeo

A cromatografia como um meacutetodo instrumental de anaacutelise permite

obter informaccedilotildees quantitativas e qualitativas dos componentes existentes

numa mistura Esta informaccedilatildeo soacute eacute possiacutevel ser obtida apoacutes a separaccedilatildeo

de vaacuterios componentes dessa mistura [27]

Como teacutecnica de separaccedilatildeo a cromatografia teve a sua notabilidade

no iniacutecio do seacuteculo XX com o botacircnico russo Michael Semenovich Tswett

[28]

A descoberta desta teacutecnica foi um passo essencial no

desenvolvimento do uso da adsorccedilatildeo como teacutecnica em ciecircncia de

separaccedilatildeo Eacute um meacutetodo fiacutesico de separaccedilatildeo em que os componentes

quando separados satildeo distribuiacutedos entre duas fases a moacutevel e a

estacionaacuteria Dependendo da natureza da fase moacutevel e a fase estacionaacuteria

a cromatografia pode ser classificada de diferentes formas Se a fase moacutevel

for um gaacutes um liacutequido ou fluido supercriacutetico estamos perante a

cromatografia gasosa (GC) cromatografia liacutequida (LC) e cromatografia de

fluido supercriacutetico (SFC) respectivamente No caso da fase estacionaacuteria ser

soacutelida ou liacutequida estamos perante uma teacutecnica de cromatografia de

adsorccedilatildeo ou de particcedilatildeo respectivamente [2729]

A junccedilatildeo de vaacuterios processos repetidos de particcedilatildeo adsorccedilatildeo e

desadsorccedilatildeo permite o movimento dos constituintes da amostra ao longo

da fase estacionaacuteria A separaccedilatildeo eacute o resultado da diferenccedila das

constantes de distribuiccedilatildeo de cada um dos componentes de uma mistura

[28]

Capiacutetulo 6 ndash Teacutecnicas de Separaccedilatildeo

52

62 -Cromatografia Gasosa

Neste tipo de processo o transporte dos componentes efectuados na

coluna eacute realizado pela fase moacutevel Nesta fase o gaacutes de arraste usado deve

ser quimicamente inerte com elevada pureza e com baixo teor de oxigeacutenio

e aacutegua Dos gases de arraste mais usados H2 He N2 e Ar o He eacute o mais

usado devido a sua baixa condutividade teacutermica por ser inerte e por ter

uma baixa densidade permitindo obter uma velocidade de fluxo elevada

[2728]A gama de aplicaccedilatildeo deste meacutetodo depende das diferentes classes de

composto e principalmente da estabilidade teacutermica do composto [27]

O sistema do GC eacute desenhado de forma a que o cromatoacutegrafo possa

ser combinado com outros equipamentos dependo do tipo de estudo a ser

efectuado Os componentes que podem ser combinados com o GC satildeo

dispositivo de introduccedilatildeo da amostra coluna e fornos de coluna

detectores [27]

63-Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia

Este tipo de cromatografia distingue-se das outras pelo facto de usar

na fase moacutevel uma pressatildeo muito elevada para obrigar o solvente a passar

atraveacutes de colunas fechadas constituiacutedas por partiacuteculas muito finas de

adsorvente O uso deste tipo de pressatildeo associado agrave reduccedilatildeo no diacircmetro

das partiacuteculas da fase estacionaacuteria conduz ao aumento da adsorccedilatildeo e a

uma separaccedilatildeo mais eficiente da amostra ou seja com alta resoluccedilatildeo [25]

Em HPLC as teacutecnicas de detecccedilatildeo mais usadas satildeo

Selectivas (por ex UV FLD DAD)

Teacutecnicas hifenadas (por ex LC ndash MSMS LC - MS)

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

53

Capiacutetulo 7 - Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

55

71 Detectores Selectivos (ECDDADFLD)

Os detectores cromatograacuteficos satildeo transdutores que transformam as

caracteriacutesticas quiacutemicas e fiacutesicas de um analito eluiacutedo em sinais eleacutectricos

Os sinais recebidos vatildeo ser relacionados com a concentraccedilatildeo do analito

usado [30]

Um detector ideal de GC eacute aquele que deve reunir vaacuterios requisitos

como por exemplo a sensibilidade adequada de forma a obtermos sinais

elevados para todos os componentes da mistura a quantificaccedilatildeo da

amostra deve ser reprodutiacutevel confiaacutevel e boa resposta linear Na praacutetica

natildeo existe um detector com todas as essas caracteriacutesticas Os que estatildeo

disponiacuteveis podem ser agrupados da seguinte forma os detectores de

concentraccedilatildeo cuja resposta eacute afectada pela quantidade do gaacutes que flui no

detector e os detectores de massa em que a sua resposta eacute proporcional agrave

quantidade de soluto por unidade de tempo mostrando-se independente

no fluxo de gaacutes de arraste [47]

Os requisitos mais importantes dos detectores de HPLC satildeo

Elevada sensibilidade e resposta previsiacutevel

Resposta para todos os solutos

A mudanccedila de temperatura e o fluxo de transporte natildeo devem

afectar a anaacutelise

Resposta independente relativamente a fase moacutevel

Deve ser seguro e fiaacutevel

Fornece informaccedilatildeo qualitativa no pico de detecccedilatildeo

Natildeo deve destruir a amostra

O Detector de Captura Electroacutenica (ECD) para a cromatografia

gasosa foi inventado em 1957 pelo Dr James ELovelock Este tipo de

detector possui uma elevada capacidade de resposta para a maior parte

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

56

dos compostos halogenados Durante o processo de resposta ocorre a

formaccedilatildeo de uma nuvem electroacutenica resultante da mudanccedila da

condutividade de uma mistura gasosa de iotildees e electrotildees livres [29]

Na sua forma original a fonte radioactiva dos ECD produzia

electrotildees (partiacuteculas β de iotildees) As primeiras fontes eram constituiacutedas por

triacutetio absorvido em prata mas devido a sua instabilidade teacutermica surgiu a

necessidade de ser substituiacutedo por um composto mais estaacutevel o niacutequel [29]

Com a necessidade de anaacutelises em quantidades de amostras

vestigiais surgiu a necessidade de se criar detector com maior

sensibilidade - microECD Este detector de diacircmetro 10 vezes inferior em

relaccedilatildeo ao ECD assegura uma detecccedilatildeo extremamente baixa ou seja

concentraccedilotildees muito pequenas O uso da alta velocidade no sistema reduz

o tempo de residecircncia do analito e consequentemente a possibilidade de

contaminaccedilatildeo da amostra [2728]

Figura 71 Detector microECD (Imagem adaptada [31])

Os Detectores de Rede de Diacuteodos (DAD) satildeo detectores onde a

radiaccedilatildeo policromaacutetica apoacutes atravessar a amostra dispersa-se numa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

57

superfiacutecie de difracccedilatildeo e incide numa rede de diacuteodos Este tipo de detector

permite seleccionar o melhor comprimento de onda a ser utilizado durante

a separaccedilatildeo do composto traduzindo-se numa vantagem para o meacutetodo

analiacutetico Uma outra vantagem deste detector eacute a capacidade de avaliaccedilatildeo

da pureza dos picos que eacute realizada por comparaccedilatildeo dos espectros de

absorccedilatildeo dos picos cromatograacuteficos adquiridos durante a eluiccedilatildeo [30]

Figura 72 Esquema do Detector Rede de Diacuteodos (Imagem adaptada) [30]

O Detector por Fluorescecircncia eacute considerado um detector com uma

elevada sensibilidade e particularmente importante nas anaacutelises

vestigiais quando a concentraccedilatildeo do soluto eacute baixa [30]

A vantagem deste tipo de detector eacute a baixa capacidade de ocorrer

problemas de instabilidade instrumental causados pela temperatura ou

mudanccedila de fluxo Em contrapartida nem todos os compostos satildeo

fluorescentes [30]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

58

Figura 73 Detector de Fluorescecircncia (a) Entrada da amostra (b) saiacuteda da

amostra (c) fotoceacutelula (d) filtro ou monocromador (e) lacircmpada (Imagem

adaptada [30])

72 Espectrometria de Massa

721 ndash Introduccedilatildeo

A Espectrometria de Massa eacute uma teacutecnica que teve o seu iniacutecio em

1897 com JJThomson da Universidade de Cambridge durante os estudos

sobre as descargas eleacutectricas em gases que proporcionou a descoberta dos

electrotildees O primeiro MS criado pelo Thomson na primeira deacutecada do

seacuteculo XX designava-se por paraacutebola espectrograacutefica em que o grande

objectivo era determinar a razatildeo massacarga de iotildees Estes iotildees gerados

por gases residuais num caacutetodo atravessavam campos eleacutectricos e

magneacuteticos movendo-se desta forma numa trajectoacuteria paraboacutelica

proporcional agrave sua razatildeo [28]

Esta teacutecnica baseia - se num princiacutepio cientiacutefico que promove a

geraccedilatildeo de iotildees que satildeo posteriormente detectados [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

59

722 - Instrumentaccedilatildeo

Os espectroacutemetros de massa satildeo constituiacutedos por um conjunto de

trecircs componentes fonte de iotildeescacircmara de ionizaccedilatildeo analisador de

massas e detector [28]

7221 ndash Fonte de Iotildees Cacircmara de Ionizaccedilatildeo

O meacutetodo normalmente usado na formaccedilatildeo de iotildees positivos de um

dado composto eacute a electroionizaccedilatildeo Uma pequena quantidade de amostra

vaporizada eacute introduzida na fonte de iotildees de espectroacutemetro de massa que

se encontra a uma pressatildeo muito baixa (cerca de 10-6torr) Estas

moleacuteculas passam por uma fenda entram na cacircmara de ionizaccedilatildeo e vatildeo

colidir com um feixe de electrotildees energeacuteticos (70 eV) emitidos por filamento

aquecido Durante esta interacccedilatildeo uma certa quantidade de energia dos

electrotildees eacute transferida para as moleacuteculas da amostra Durante a colisatildeo

dos electrotildees com as moleacuteculas da amostra apenas uma fracccedilatildeo de

energia (15 a 20 eV) eacute transferida e as moleacuteculas satildeo ionizadas De um

modo geral devido ao facto das moleacuteculas orgacircnicas apresentarem uma

energia de ionizaccedilatildeo da ordem dos 10 a 12 eV o excesso de energia faz

com que iotildees formados se fragmentem de uma forma caracteriacutestica[28]

7222 ndash Analisador de Massa

Existem vaacuterios tipos de analisadores de massa como o analisador de

tempo de voo ion trap analisador de sector magneacutetico e analisador de

quadrupolo [28]

As principais caracteriacutesticas de um analisador satildeo o limite superior

de massa a transmissatildeo e a resoluccedilatildeo O limite superior de massa

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

60

determina o valor da razatildeo mz que pode ser medido A transmissatildeo eacute a

razatildeo entre o nuacutemero de iotildees que satildeo detectados e o nuacutemero de iotildees com

uma diferenccedila de massas muito baixa [28]

O analisador mais usado eacute o quadrupolo devido ao baixo custo

facilidade de utilizaccedilatildeo e por fornecer um bom rigor nos valores de massa

medidos No entanto a resoluccedilatildeo eacute limitada e a transmissatildeo diminui

linearmente com mz sendo limite superior de mz cerca de 3000 Egrave

constituiacutedo por quatro barras metaacutelicas paralelas de secccedilatildeo transversal

hiperboacutelica ou circular perfeitamente alinhadas entre si e equidistantes de

um eixo central Os quadrupulos tecircm um potencial com uma componente

fixa de corrente contiacutenua (U) e outra de raacutedio ndash frequecircncia aplicada

(Vcost(ωt)) onde V eacute a amplitude e ω eacute a frequecircncia [28]

72221 ndash Modo de Varrimento Contiacutenuo (full scan) e Monitorizaccedilatildeo

de iotildees seleccionados (SIM)

O modo de varrimento eacute o processo a partir do qual os dados satildeo

gerados Os espectros gerados satildeo registados no modo full scan e o varrimento eacute

realizado numa gama de massas seleccionada As intensidades de todos os

iotildees em cada espectro de massa satildeo somadas dando origem ao traccedilado de

corrente ioacutenica total (TIC) Cada pico obtido representa um composto e a

ele estaacute associado um espectro de massa

O modo SIM eacute feita uma preacutevia selecccedilatildeo de dois ou trecircs iotildees

caracteriacutesticos de cada composto normalmente os mais intensos e maior

mz no especto Deste modo haacute um aumento da sensibilidade porque o

tempo de um ciclo eacute dividido por um nuacutemero muito menor de iotildees haacute

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

61

tambeacutem um aumento da selectividade porque soacute os compostos com os

iotildees seleccionados satildeo detectados

7223 - Detector

O multiplicador de electrotildees faz com que os iotildees ao entrarem no

detector sejam deflectidos para o colector onde o sinal eacute multiplicado O

iatildeo atinge a superfiacutecie de um diacutenodo de conversatildeo libertando-se alguns

electrotildees que satildeo acelerados e vatildeo colidir com outro diacutenodo onde novos

electrotildees satildeo libertados e assim sucessivamente O multiplicador pode ser

discreto ou contiacutenuo No primeiro caso eacute constituiacutedo por cerca de 12 a 20

diacutenodos ligados electricamente entre si normalmente feitos de uma liga

de cobre e beriacutelio pois apresentam boas propriedades de emissatildeo

secundaacuteria No segundo caso o tubo eacute feito de vidro revestido pois tem

boas propriedades de emissatildeo secundaacuteria e eacute electricamente resistente [28]

Capiacutetulo 7 ndash Sistema de Detecccedilatildeo

62

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

63

Capiacutetulo 8 - Procedimento

Experimental

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

64

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

65

81 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua

811ndash Material e equipamento

8111 - Material

Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua

destinadas agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

Arca teacutermica

8112 - Equipamentos

Sondas de temperatura Labguard 2 MD5030 AES laboratoire

Frigorifico para armazenamento de amostras

812-Amostras

Aacutegua desmineralizada

Aacutegua da torneira

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

66

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

67

Tabela 81 Frasco de amostragem usados para a colheita de amostras de aacutegua destinadas agrave anaacutelise de

compostos orgacircnicos

Frasco de

Amostragem HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Figura

Nordm da Sonda 1 1A 1B 2A 2B 3A 3B

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

68

813 ndash Monitorizaccedilatildeo da temperatura das amostras de aacutegua em

frascos de amostragem

8131 ndash Arcas teacutermicas

Este procedimento eacute aplicaacutevel na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras em arcas teacutermicas usando acumuladores

teacutermicos gelo

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos na arca teacutermica e agrave sua volta os

acumuladores teacutermicos ou gelo

4 Os frascos permaneceram na arca teacutermica durante 24h

5 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua durante 24h em cada frasco

de amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

69

Figura 81 Conservaccedilatildeo de amostras usando acumuladores teacutermicos

Figura 82 Conservaccedilatildeo de amostras usando o gelo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

70

Figura 83 Equipamentos utilizados na monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras

8132 ndash Frigoriacutefico

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de

armazenamento de amostras durante o periacuteodo de armazenamento no

laboratoacuterio

1 Encheu-se cada frasco de amostragem com aacutegua desmineralizada

2 Colocou-se a sonda em cada frasco e aguardou-se 10 minutos para

obtermos a temperatura inicial da amostra

3 Colocou-se os frascos n o frigoriacutefico durante 48h

4 Monitorizaccedilatildeo da temperatura da aacutegua em cada frasco de

amostragem

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

71

82 - Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos compostos orgacircnicos na aacutegua de consumo

821- Equipamentos

8211 - Anaacutelise da Acrilamida

o Balanccedila Analiacutetica

o Cromatoacutegrafo Liacutequido Waters Alliance HT 2795

o Espectroacutemetro de Massas Micromass Quattro micro API

o Gerador de Azoto (GASMAN)

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Coluna cromatograacutefica Atlantis dCI8 21150 mm 5 microm

Figura 84 Cromatoacutegrafo Liacutequido WatersAlliance HT e Espectroacutemetro de

Massa Micromass Quattro microAPI

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

72

8212 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Cromatoacutegrafo Gaacutes ndash Liacutequido com detector de captura electroacutenica (GC

ndash ECD)

o Coluna capilar HP ndash 5MS (5 fenilmetilsiloxano) 30 m 032 mm d i

025 microm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de evaporaccedilatildeo sob fluxo de azoto Turbovap II Zymark

o Balanccedila Analiacutetica

o Agitador mecacircnico para ampolas de decantaccedilatildeo de 2L

Figura 85Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura de

electrotildees (ECD)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

73

8213 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa (GC ndash

MS)

o Coluna capilar JWDB ndash VRX 60 m 032 mm di 18 microm de

espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura Milli Q Millipore

o Sistema de Purge amp Trap Tekmar ndash Dohrmann AQUA tek 70 Liquid

autosampler

Figura 86 Cromatoacutegrafo Gasoso associado a um Espectroacutemetro de massa

(GC-MS) e a um sistema de Purge amp Trap

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

74

8214 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Cromatoacutegrafo liacutequido equipado com detector de fluorescecircncia e

detector de diacuteodos (HPLC -DAD ndash FLD)

o Coluna cromatograacutefica de fase estacionaacuteria de siacutelica gel RP ndash I8

especialmente modificada para anaacutelise de HAPs com 250 mm de

comprimento (Lichrocart 250-4 LiCrospher PAH Merck) ou outra

equivalente

o Agitador mecacircnico para amplas de 2L

o Sistema de extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE)

o Turbovap ndash Zymark para concentraccedilatildeo de amostras com corrente de

azoto

Figura 8 7 Cromatoacutegrafo Liacutequido equipado com DAD e FLD

8215 - Anaacutelise de Trihalometanos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

75

o Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de electrotildees (microECD)

o Sistema de Headspace

o Coluna capilar HP -5 (5 Fenilmetilsiloxano) 30 m 032 di 025

μm de espessura de filme ou coluna equivalente

o Sistema de obtenccedilatildeo de aacutegua ultra ndash pura MIlli Q Millipore

Figura 88 Cromatoacutegrafo Gasoso equipado com detector de captura

de electrotildees (microECD) e sistema de ldquoheadspacerdquo

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

76

822 ndash Materiais

8221 - Anaacutelise da Acrilamida

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Gobles

o Provetas

o Seringas de plaacutestico 2 mL

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8222 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Funis

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Balotildees volumeacutetricos

o Provetas

o Filtros para seringas certificados para HPLC

o Vials de vidro 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

8223 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 e 10 mL

o Provetas

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

77

o Vials de vidro 40 e 100 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em

Teflon para Cloreto de vinilo e outros compostos volaacuteteis

respectivamente

8224 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Ampolas de decantaccedilatildeo de 2 L

o Tubos de concentraccedilatildeo de 200 mL

o Funis de vidro

o Provetas graduadas de 50 mL

o Balotildees volumeacutetricos

o Pipetas volumeacutetricas e graduadas

o Vials de 2 mL com caacutepsulas de plaacutestico e septos em Teflon

o Cartuchos de SPE Waters OASIS HLB 6 mL 200 mg

8225 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Micropipetasseringa de vidro

o Balotildees volumeacutetricos de 5 10 e 100 mL

o Vials de vidro 10 mL com caacutepsulas de alumiacutenio e septos de borracha

revestidos em Teflon

823 ndash Amostras usadas no estudo da estabilidade

o Aacutegua da torneira

o Aacutegua ultra ndash pura

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

78

824 ndash Reagentes usados nos meacutetodos de ensaio

8241 - Anaacutelise da Acrilamida

o Metanol para HPLC (CH3OH) ge 998 Merck

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutecido aceacutetico pa (CH3COOH)gt 998 Merck

o Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio (NaClO) (7 plusmn 2 ww de

cloro activo) Panreac

8242 - Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge998 Sigma ndash Aldrich

o n ndash hexano ( C6H14) pureza ge 990 Merck

o Sulfato de soacutedio (NaSO4) p a pureza ge 990 Merck

o Tiossulfato de Soacutedio (Na2S2O35H2O)

o Aacutegua ultra ndash pura

8243 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Metanol (CH3OH) pureza ge998 Merck

o Cloreto de soacutedio (NaCl) pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

8244 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Acetonitrilo (CH3CN)pureza ge 999Merck

o Diclorometano (CH2Cl2) pureza ge 998Sigma ndash Adrich

o Aacutegua ultra ndash pura

o Sulfato de soacutedio anidro pa (Na2SO4) pureza ge 99 Merck

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

79

8245 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Metanol (CH3OH pureza ge 998 Merck

o Aacutecido ascoacuterbico pureza

o Aacutegua ultra ndash pura

o Aacutegua mineral Caramulo

825 ndash Gases

8251 - Anaacutelise da Acrilamida

o Azoto ndash Como gaacutes de nebulizaccedilatildeo dessolvataccedilatildeo e de cone no

espectroacutemetro de massa (proveniente de um gerador de azoto) Em

garrafa como gaacutes auxiliar na evaporaccedilatildeo de solventes no sistema de

concentraccedilatildeo de amostras (Turbovap)

o Aacutergon C55 ndash em garrafa como gaacutes de colisatildeo no espectroacutemetro de

massa

8252 - Anaacutelise de BifenilosPoliclorados

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o Gaacutes auxiliar ndash aacutergon metano 955

o Gaacutes para concentrar amostra no Turbovap ndash Azoto

8253 - Anaacutelise de Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

o Gaacutes de arraste ndash Heacutelio

o CO2 liacutequido

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

80

Tabela 82 Volume do Padratildeo de fortificaccedilatildeo usado durante o estudo da

estabilidade dos compostos orgacircnicos em aacutegua ultra-pura e em aacutegua da

torneira

Composto Volume usado do Padratildeo de

fortificaccedilatildeo

Acrilamida 08 mL

Bifenilos Policlorados 1mL

VOC1 Benzeno 12 ndashdicloroetano e

trans-13-dicloropropeno 100 microL

VOC2Cloreto de vinilo 100 microL

Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares 48 microL

Trihalometanos 125 microL

8254 - Anaacutelise de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

o Azoto para a concentraccedilatildeo de amostras no ldquoTurbovaprdquo e para o

sistema SPE

8255 - Anaacutelise de Trihalometanos

o Gaacutes de arraste Heacutelio

o Gaacutes auxiliar Aacutergon ndash metano

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

81

826 - Teacutecnicas de preparaccedilatildeo de amostras

8261ndash Anaacutelise da Acrilamida

A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada nas concentraccedilotildees usando um

sistema de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap) Este

procedimento deve ser realizado num periacuteodo de 14 dias antes do iniacutecio da

anaacutelise cromatograacutefica por LC ndash MSMS

8262 ndash Anaacutelise de Bifenilos Policlorados

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 40 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo da amostra eacute efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) e em seguida o extracto eacute submetido a um sistema

de evaporaccedilatildeo com corrente de azoto (Turbovap)

8263 ndash Anaacutelise dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

82631- Anaacutelise de Cloreto de vinilo

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias

apoacutes a colheita Os vials contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) satildeo colocados no amostrador automaacutetico A preparaccedilatildeo da amostra

eacute efectuada pelo meacutetodo de Purge ampTrap

82632 ndash Anaacutelises dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis responsaacuteveis

pelo cheiro sabor e outros compostos volaacuteteis

A preparaccedilatildeo da amostra deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise deve ser efectuada imediatamente apoacutes a

extracccedilatildeo A preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada por microextracccedilatildeo em

fase soacutelida (SPME)

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

82

82633 - Trihalometanos

A anaacutelise das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 14 dias apoacutes a

colheita A colheita e preparaccedilatildeo da amostra eacute efectuada usando a teacutecnica

do Headspace as amostras satildeo estabilizadas no forno do amostrador

automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

8264 - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

A preparaccedilatildeo das amostras deve ser efectuada num periacuteodo de 7 dias apoacutes

a colheita e a sua anaacutelise cromatograacutefica num periacuteodo de 45 dias apoacutes

extracccedilatildeo O processo de extracccedilatildeo pode ser efectuado por extracccedilatildeo

liacutequido - liacutequido (LLE) ou por extracccedilatildeo em fase soacutelida (SPE) A

concentraccedilatildeo do extracto eacute efectuada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap)

827 - Extracccedilatildeo Liacutequido ndash Liacutequido

1 Numa ampola de decantaccedilatildeo de 1L adiciona-se o volume da amostra

desejado

2 Adiciona-se 30ml de diclorometano agrave ampola e agita-se durante

10minutos no agitador mecacircnico na velocidade 4

3 Deixa-se repousar durante 10 minutos para que ocorra a separaccedilatildeo

completa das fases

4 Passa-se o extracto orgacircnico atraveacutes de um funil com sulfato de

soacutedio anidro que eacute recolhido num tubo de concentraccedilatildeo de 200ml

do ldquoTurbovaprdquo Repete-se o processo de extracccedilatildeo mais duas vezes

5 Procede-se agrave concentraccedilatildeo do extracto no sistema de evaporaccedilatildeo sob

fluxo de azoto Para tal ajusta-se a temperatura do banho para 30ordmC

e a pressatildeo de azoto a 02 bar

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

83

Deixa-se concentrar o extracto ateacute 05mL sem deixar ir a secura

Adiciona-se 2mL de acetonitrilo para o HAP e 2 mL do diclorometano

para PCB deixa-se concentrar ateacute 1 ml

Transfere-se o extracto para um vial graduado e ajusta-se o volume

a 1mlHAP com acetonitrilo ou PCB com diclorometano

6 Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Tabela 83 Volume da amostra usada durante a LLE

Composto Volume ( mL)

PCB 1000

HAP 250

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

84

Na figura 89 podemos observar os sistemas utilizados na LLE onde

podemos visualizar as ampolas de extracccedilatildeo o sistema de evaporaccedilatildeo

Turbovape o tubo de concentraccedilatildeo de Turbovap

Figura 89Sistemas utilizados em LLE e para concentrar a amostra

828 - Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de HAPs

Colocar o cartucho Waters OASIS HLB (6mL 200 mg) e o frasco com a

amostra no sistema de SPE procedendo depois agrave activaccedilatildeo do programa

de extracccedilatildeo que executa as seguintes tarefas

Activaccedilatildeo 6 mL mistura diclorometanopropanol (91) e 6 mL de

aacutegua ultra pura a 10 mLmin

Passagem da amostra 250 mL de amostra a 30 mLmin

Secagem do cartucho em corrente de azoto durante 60 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

85

Eluiccedilatildeo 4+2+2 mL mistura diclorometanopropanol (91) a

2mLmin

O extracto final eacute concentrado num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 02 bar e a uma temperatura do

banho aacutegua aproximadamente 30ordmC ateacute cerca de 05 mL sem deixar

ir a secura Adicionar em seguida 2ml de acetonitrilo Deixa-se

evaporar ateacute 1 ml e transfere-se o extracto para um vial graduado

Procede-se a anaacutelise cromatograacutefica

Na figura 810 podemos observar o sistema utilizado para a realizaccedilatildeo da

SPE onde podemos visualizar como eacute realizada a extracccedilatildeo e a forma como

as amostras satildeo concentradas num sistema de evaporaccedilatildeo Turbovap

Figura 810 Sistema utilizado em SPE e para a concentraccedilatildeo de amostras

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

86

829ndash Preparaccedilatildeo da amostra para anaacutelise de Acrilamida

A amostra de aacutegua eacute concentrada num sistema de evaporaccedilatildeo com

corrente de azoto (Turbovap) a 05 bar e a uma temperatura do banho

aacutegua aproximadamente 60ordmC ateacute cerca de 03 mL sem deixar ir a secura

Transferir o extracto para um vial graduado e ajustar o volume a 05 ml

com uma soluccedilatildeo de 05 em 01 de aacutecido aceacutetico Guardar o extracto

num vial com uma tampa revestida a Teflon e armazenada a cerca de 4ordmC

Proceder a anaacutelise cromatograacutefica

8210ndash Purge amp Trap

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Cloreto de vinilo

Colocar os vials de 40 mL contendo as amostras (volume da amostra de

40mL) no amostrador automaacutetico Arrancar com o meacutetodo de ldquoPurge amp

Traprdquo

8211ndash Microextracccedilatildeo em fase soacutelida (SPME)

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de compostos orgacircnicos

responsaacuteveis pelo cheiro e sabor e de outros compostos volaacuteteis

Colocar os vials de 100mL contendo as amostras (volume da amostra de

60mL) na placa de aquecimento agrave temperatura de 55ordmC durante um

periacuteodo de condicionamento de 30 minutos com agitaccedilatildeo a 720 rpm

Deixar que as amostras equilibrem agrave temperatura desejada No caso de

outros compostos volaacuteteis responsaacuteveis pelo cheiro e sabor colocar a

seringa de SPME com a fibra PDMSDVB65 microm em contacto com o

headspace do vial durante 40 minutos No caso de outros compostos

volaacuteteis (por exemplo benzeno) colocar a seringa de SPME com a fibra

PDMS 100 microm em contacto com o headspace do vial durante 5 minutos

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

87

Proceder de seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica

8212ndash Teacutecnica do Headspace

Este procedimento eacute aplicaacutevel agrave anaacutelise de Trihalometanos

Os vials com as soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo as soluccedilotildees padratildeo de

controlo os brancos e as amostras satildeo estabilizados no forno do

amostrador automaacutetico a 50ordmC durante 20 minutos com agitaccedilatildeo

Proceder em seguida agrave anaacutelise cromatograacutefica da fase gasosa existente no

headspace do vial

Capiacutetulo 8 ndash Procedimento Experimental

88

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

89

Capiacutetulo 9 - Apresentaccedilatildeo e

Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

91

91 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no transporte

911 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando acumuladores teacutermicos

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de acumuladores teacutermicos em

arcas teacutermicas de armazenamento de amostras apoacutes a colheita por

monitorizaccedilatildeo da temperatura de armazenamento de diversos tipos de frascos

de amostragem usados para a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em

aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no

interior dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem

ser visualizados na figura 91

Face ao objectivo pretendido podemos verificar pela anaacutelise da figura 91

que o armazenamento das amostras usando acumuladores teacutermicos desde a

colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais adequado Os valores de temperatura

obtidos para cada frasco foram entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura

miacutenima que a arca teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO

5667-3 impotildee um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

92

Figura 91 Comparaccedilatildeo da temperatura miacutenima obtida para os diferentes

frascos com a temperatura imposta pela ISO 5667-3 durante o processo de

monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento das amostras num periacuteodo de

24h

A figura 92 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo os acumuladores teacutermicos numa arca teacutermica contendo estes

frascos de amostragem

000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC1

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura miacutenima dos frascos

Temperatura imposta pela ISO 5667-3

Temperatura da arca

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

93

Figura 92 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da temperatura

na arca teacutermica usando acumuladores teacutermicos como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pelo graacutefico podemos verificar que a temperatura de refrigeraccedilatildeo miacutenima

atingida na arca teacutermica com acumuladores foi de 14 ordmC ao fim de meia hora de

refrigeraccedilatildeo estando este valor longe dos valores impostos pela norma ISO

5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das

amostras)

0

5

10

15

20

251

10

3

12

18

13

33

14

48

16

03

17

18

18

33

19

48

21

03

22

18

23

33

00

48

02

03

03

18

04

33

05

48

07

03

08

18

09

33

Tem

per

atu

ra (

˚C)

Temperatura daaacuteguadesmineralizada

Temperatura daaacutegua da torneira

Temperatura daarca teacutermica

ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

94

912 ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras

usando gelo

Neste estudo foi avaliada a eficaacutecia do uso de gelo em arcas teacutermicas de

armazenamento de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura

de armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para a

posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Colocaram-se sondas de temperatura no interior da arca teacutermica e no interior

dos frascos de amostragem durante 24h Os resultados obtidos podem ser

visualizados nas figuras 93 e 94

Figura 93 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados em arcas teacutermicas contendo gelo

0

5

10

15

20

25

0 0015 0030 0045 0100 0115 0130 0145

Tem

pe

ratu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C ΔT (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

95

Podemos verificar pela figura 93 que a temperatura no interior dos

frascos de amostragem atingia valores inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45

apoacutes a colheita dessas amostras e o seu armazenamento em arcas teacutermicas

contendo gelo Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de

aproximadamente 0 ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute

constantemente renovado pelos operadores de amostragem considera-se que

esta metodologia eacute a mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em periacuteodos de

tempo inferiores a 2h

Figura 94 O intervalo de tempo em que as amostras demoram a atingir a

temperatura de 2degC Estas amostras foram armazenadas no gelo durante 24h

Podemos observar pela figura 94 que dependendo do tipo do frasco ou

seja do volume do frasco as amostras atingem em diferentes intervalos de

0000

0112

0224

0336

0448

0600

0712

0824

Frasco de amostragem

ΔT

(H

ora

s)

Monitorizaccedilatildeo da temperatura de 2degC

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

96

tempo a temperatura de 2ordmC no interior do frasco de amostragem Os frascos

com menor volume de amostra levam menos tempo a atingir a temperatura de

2ordmC O frasco de VOC1 leva 2h00 a atingir esta temperatura enquanto o frasco

de PCBs (volume de 25L) leva 7h13 a atingir a mesma temperatura

Os resultados obtidos nestes estudos das condiccedilotildees de armazenamento

de amostras em arcas teacutermicas usadas no transporte desde o momento da

colheita ateacute ao laboratoacuterio permite-nos concluir que o uso de gelo eacute mais eficaz

que os acumuladores teacutermicos no que diz respeito a conservaccedilatildeo da amostra

para um periacuteodo maacuteximo de 8h possiacutevel de ocorrer em rotina em locais de

amostragem longe do laboratoacuterio

A figura 95 apresenta a evoluccedilatildeo da temperatura em 24h no frasco de

amostragem de HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e aacutegua da

torneira assim como a temperatura possiacutevel de atingir usando como sistema de

refrigeraccedilatildeo o gelo numa arca teacutermica contendo estes frascos de amostragem

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

97

Figura 95 Comparaccedilatildeo da temperatura atingida no frasco de amostragem para

HAPs (volume 1L) usando aacutegua desmineralizada e a aacutegua da torneira e da

temperatura na arca teacutermica usando o gelo como sistema de refrigeraccedilatildeo

durante 24h

Pela figura 95 podemos verificar que ao fim de meia hora se atingia

valores inferiores a 8 ordmC na arca teacutermica contendo gelo enquanto no frasco de

amostragem de HAPs essa temperatura era atingida ao fim de 1h45 minutos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200

90

3

10

33

12

03

13

33

15

03

16

33

18

03

19

33

21

03

22

33

00

03

01

33

03

03

04

33

06

03

07

33

Tem

per

atu

a (˚

C)

Temperatura da aacuteguadesmineralizada

Temperatura da aacuteguada torneira

Temperatura da arcateacutermica

Tempo (Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

98

913 - Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento dos compostos

orgacircnicos volaacuteteis

Pela anaacutelise da figura 96 podemos observar que a temperatura das

amostras de VOC1 e VOC2 natildeo sofrem oscilaccedilotildees significativas Uma vez que o

ponto de ebuliccedilatildeo do cloreto de vinilo eacute -139 ordmC isto eacute inferior agrave temperatura

que a amostra atinge quando eacute armazenada haacute que se ter cuidado durante o

periacuteodo de armazenamento de forma a impossibilitar perdas significativas do

composto Desta forma eacute conveniente que o frasco de amostragem usado para a

anaacutelise de cloreto de vinilo seja completamente cheio com aacutegua de modo a

evitar a presenccedila de bolhas de ar no topo do frasco e assim minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo Recomenda-se ainda o uso de frascos de

amostragem que garantam uma elevada estanquicidade Da mesma forma

aconselha-se que agrave chegada ao laboratoacuterio os vials sejam armazenados a uma

temperatura inferior a -15 ordmC (uso de arca congeladora) para minimizar a perda

deste composto por volatilizaccedilatildeo durante o periacuteodo de armazenamento ateacute ao

dia da anaacutelise destas amostras

No caso dos outros compostos volaacuteteis como eacute o caso do benzeno por

possuir um ponto de ebuliccedilatildeo de 80 ordmC aconselha-se que a refrigeraccedilatildeo durante

o transporte e armazenamento no laboratoacuterio seja efectuado a temperaturas

inferiores a 8ordmC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

99

Figura 96 Monitorizaccedilatildeo do comportamento dos VOCs em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento de 24hem gelo

-20

0

20

40

60

80

1001

10

01

20

11

30

21

40

31

50

41

60

51

70

61

80

71

90

82

00

92

11

02

21

12

31

20

01

30

11

40

21

50

31

60

41

70

51

80

61

90

72

00

82

10

92

21

02

3

Tem

pe

ratu

ra (

degC)

VOC 2

VOC 1 CS_VOC

PE cloreto deviniloPE Benzeno

Tempo (horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

100

92 Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de

aacutegua no Laboratoacuterio

921ndash Monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras no

frigoriacutefico

Caso uma amostra de aacutegua entre no laboratoacuterio agrave temperatura ambiente

natildeo obedecendo as condiccedilotildees de armazenamento no transporte referidas na

norma ISO 5667-3 (temperatura entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento

das amostras) podemos verificar que apoacutes a sua refrigeraccedilatildeo em frigoriacutefico

(temperatura 5plusmn 3ordmC) eacute possiacutevel garantir a refrigeraccedilatildeo do meio envolvente tal

como indicado na norma mas em que a temperatura no interior dos frascos de

amostragem apenas atinge valores inferiores a 8 ordmC num periacuteodo de tempo que

varia entre 6h15 e 13h00 (ver a figura 97)

Figura 97 Evoluccedilatildeo temporal da temperatura no interior dos frascos de

amostragem quando armazenados no frigoriacutefico a uma temperatura de 5plusmn 3ordmC

0

5

10

15

20

25

0

004

5

013

0

021

5

030

0

034

5

043

0

051

5

060

0

064

5

073

0

081

5

090

0

094

5

103

0

111

5

120

0

124

5

Tem

per

atu

ra (

˚C)

HD

PCB

FEN

EDC

HAP

HAA

VOC1

Temperatura de refrigeraccedilatildeo 8 ˚C

ΔT(Horas)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

101

93- Avaliaccedilatildeo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos na aacutegua de

consumo

O periacuteodo de conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua no laboratoacuterio desde o dia

da colheita ateacute ao dia de preparaccedilatildeo da amostra para posterior anaacutelise de

diversos compostos orgacircnicos depende do tipo de composto orgacircnico a analisar

e encontra-se indicado na seguinte tabela

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

102

Tabela 91 Periacuteodo de conservaccedilatildeo das amostras no laboratoacuterio

ver o Anexo 6

Paracircmetro em

estudo

Recipiente

P ndash Plaacutestico

V ndash Vidro

VB ndash Vidro

Borossilicatado

Teacutecnica de

Conservaccedilatildeo

Periacuteodo de

conservaccedilatildeo

ACRL V I 14 dias

EDC V escuro VII

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da extracccedilatildeo

FEN P ou V X 28 dias

HAA VB II 14 dias

HAP V escuro VIII

7 dias antes da

extracccedilatildeo 40 dias

depois da extracccedilatildeo

HD V escuro IX 28 dias

PCB V escuro III

7 dias antes da

extracccedilatildeo e 40 dias

depois da

extracccedilatildeo

VOC I V VII 14 dias

VOC 2 CS_VOC V 14 dias

THM V 14 dias

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

103

Assim efectuou-se o estudo de estabilidade de diversos compostos

orgacircnicos em aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo

maacuteximo de conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio de modo a averiguar a

sua estabilidade na amostra As soluccedilotildees fortificadas dos diversos compostos

orgacircnicos foram colocadas no frigoriacutefico agrave temperatura de 5plusmn3 ordmC num periacuteodo

de tempo indicado na Tabela 91

931- Estudo da estabilidade da Acrilamida

Para o estudo de estabilidade da acrilamida foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de acrilamida nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 7 e ao dia 14Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura em aacutegua ultra-pura

clorada e em aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas

figuras 98 99 e 911

Face ao exposto nas diversas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

104

Figura 98Estudo da estabilidade da acrilamida em aacutegua ultra pura

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

105

Figura 9 9 Estudo da estabilidade da Acrilamida em aacutegua ultra-pura clorada

sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Os resultados obtidos em aacutegua ultra-pura clorada demonstram uma

degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim que se adiciona este composto a uma

amostra de aacutegua contendo cloro Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos

sempre adicionar tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o

cloro existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico

Os possiacuteveis produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida apoacutes a reacccedilatildeo com o

cloro em meio aquoso encontram-se indicados na figura 910

0

01

02

03

04

05

06

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acrilamida

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

106

Figura 910 Reacccedilatildeo quiacutemica ocorrida no estudo da Acrilamida em aacutegua ultra

pura e sem adiccedilatildeo do tiossulfato de soacutedio

Posteriormente foi efectuado um ensaio semelhante fortificando com

uma soluccedilatildeo de acrilamida uma amostra de aacutegua clorada com uma

concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida

foram pesquisados por LC-MSMS podem ser visualizados no Anexo 9 Existem

alguns compostos que natildeo nos foi possiacutevel identificar a sua estrutura quiacutemica

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

107

Figura 911 Estudo da estabilidade da Acrilamida na aacutegua da torneira com

adiccedilatildeo de um surrogate (acrilamida 13C)

Quando o estudo da acrilamida eacute realizado usando como matriz a aacutegua

da torneira adicionando o surrogate de acrilamida 13C podemos verificar pela

anaacutelise da figura 911 que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem constante

durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico Por outro lado os valores

obtidos satildeo proacuteximo da concentraccedilatildeo esperada dado que a possiacutevel degradaccedilatildeo

da acrilamida eacute acompanhada de forma idecircntica pela degradaccedilatildeo do surrogate

de acrilamida 13C permitindo assim controlar de forma mais eficaz o ensaio de

recuperaccedilatildeo

0

01

02

03

04

05

06

07

08

Dia 0 Dia 7 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Acrilamida

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

108

932- Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados

Para o estudo de estabilidade dos PCBs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor de PCBs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura e em aacutegua da torneira Os

resultados podem ser observados nas figuras 912 e 913

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra natildeo teve qualquer influecircncia na amostra

ou seja natildeo houve perda do composto ao longo do tempo Por outro lado a

concentraccedilatildeo de PCBs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor de

referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre qualquer

alteraccedilatildeo em meio aquoso e em contacto com o cloro

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

109

Figura 912 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua ultra

pura

000

002

004

006

008

010

012

014

016

018

020

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Conc obtida Dia 0 Conc Obtida Dia 3 Conc Obtida Dia 7 Conc esperada

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

110

Figura 913 Estudo da estabilidade dos Bifenilos Policlorados em aacutegua da

torneira

0

005

01

015

02

025

PCB 15 PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB 118 PCB 153 PCB 138 PCB 180

Concentraccedilatildeo obtida Dia 0 Concentraccedilatildeo obtida Dia 3

Concentraccedilatildeo obtida Dia 7 Concentraccedilatildeo esperada na amosta

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

111

933- Estudo da estabilidade dos Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis

9331- Cloreto de vinilo

Para o estudo de estabilidade do cloreto de vinilo foi efectuado ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 8 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor do cloreto de vinilo

nessas amostras aos dias 1 2 5 6 7 e 8No primeiro dia (do dia 0 ao dia 1) as

amostras foram colocadas na arca teacutermica e rodeadas com gelo para simular as

condiccedilotildees de transporte Os ensaios de estabilidade foram efectuados com aacutegua

ultra-pura Os resultados podem ser observados na figura 914

Face ao exposto na figura podemos verificar que o tipo de

armazenamento realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo Por outro

lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute bastante diferente do

valor de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos devido a

sua volatilidade se perde com bastante facilidade

As amostras do cloreto de vinilo antes de serem analisadas foram

armazenadas no gelo durante 17h30 minutos Pela anaacutelise da figura 914

podemos verificar que natildeo houve perdas do cloreto de vinilo na amostra que foi

removida do gelo e analisada logo de seguida isto eacute no Dia 1

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

112

Figura 914 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Estas amostras foram armazenadas no gelo antes de serem analisadas durante

17h

As outras amostras antes de serem analisadas foram colocadas no

frigoriacutefico e verifica-se que ao longo dos dias em que foram efectuadas as

anaacutelises houve perdas do cloreto de vinilo Logo o tipo de armazenamento

efectuado natildeo eacute o mais adequado

O mesmo estudo foi efectuado colocando as amostras fortificadas apoacutes a

preparaccedilatildeo imediatamente no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC Os resultados podem ser

observados na figura 915

000

002

004

006

008

010

012

014C

on

cen

traccedil

atildeo (

microg

L)

Conc Obtida

Conc Esperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

113

Figura 915 Estudo da estabilidade do Cloreto de vinilo em aacutegua ultra pura

Neste estudo observou-se que a concentraccedilatildeo do Cloreto de vinilo era

mais homogeacutenea ao longo do tempo o que demonstra que as condiccedilotildees usadas

no transporte podem influenciar de forma significativa o resultado do ensaio

No entanto a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo esperada

(erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima para a

realizaccedilatildeo deste ensaio

000

002

004

006

008

010

012

Dia 0 Dia 1 Dia 4 Dia 6 Dia 11 Dia 13 Dia 19

Co

nce

ntr

accedilatildeo

gL)

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

114

934 - Estudo da estabilidade dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos

Polinucleares

Para o estudo de estabilidade dos HAPs foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 7 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos HAPs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) ao dia 3 e ao dia 7 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura Os resultados podem ser

observados nas diversas figuras 916 e 931

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos hidrocarbonetos

mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e Fenantreno) no uacuteltimo dia da

anaacutelise (dia 7) Os resultados podem ser observados nas diversas figuras 916

917918 e 919

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

115

Figura 916 Estudo da estabilidade do Naftaleno em aacutegua-ultra pura

00

50

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Naftaleno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

116

Figura 917 Estudo da estabilidade do Acenafteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Acenafteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

117

Figura 918 Estudo da estabilidade do Fluoreno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fluoreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

118

Figura 919 Estudo da estabilidade do Fenantreno em aacutegua ultra-pura

Pela anaacutelise das outras figuras verificamos que os restantes HAPs mantecircm-se

estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao longo do tempo de

armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre uma perda entre o Dia 0 e

os Dias 3 e 7Este resultado pode ser observado na figura 928

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Fenantreno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

119

Figura 920 Estudo da estabilidade do Acenaftileno em aacutegua ultra-pura

00

60

120

180

240

300

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Acenaftileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

120

Figura 921 Estudo da estabilidade do Antraceno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

121

Figura 922 Estudo da estabilidade do Fluoranteno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

122

Figura 923 Estudo da estabilidade do Pireno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(micro

gL)

Pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

123

Figura 924 Estudo da estabilidade do Benzo(a)antraceno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

( micro

gL)

Benzo(a)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

124

Figura 925 Estudo da estabilidade do Criseno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Criseno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

125

Figura 926 Estudo da estabilidade do Benzo(b)fluoranteno em aacutegua ultra-

pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

ncn

etra

ccedilatildeo

(microg

L)

Benzo (b)fluoranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

126

Figura 927 Estudo da estabilidade do Benzo(k)fluranteno em aacutegua ultra-pura

00

05

10

15

20

25

30

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(K)fluranteno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

127

Figura 928 Estudo da estabilidade do Benzo(a)pireno em aacutegua ultra-pura

00

10

20

30

40

50

60

70

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo(a)pireno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

128

Figura 929 Estudo da estabilidade do Dibenzo(ah)antraceno em aacutegua ultra-

pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibenzo(ah)antraceno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

129

Figura 930 Estudo da estabilidade do Benzo(ghi)perileno em aacutegua ultra-pura

00

20

40

60

80

100

120

140

Dia 0 Dia 3 Dia 7

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Benzo (ghi) perileno

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

130

Figura 931 Estudo da estabilidade do Indeno[123-cd]pireno em aacutegua ultra-

pura

Assim sendo podemos verificar que a perda aparente ocorrida nos estudos eacute

devido agrave variabilidade do meacutetodo Um dos factores que pode explicar ainda

estes resultados nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave

esperada eacute a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de

amostragem

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de armazenamento

usado na amostra pode ter influecircncia nos resultados do ensaio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

131

935- Estudo da estabilidade dos Trihalometanos

Para o estudo de estabilidade dos Trihalometanos foram efectuados ensaios em

paralelo colocando diversas amostras de aacutegua fortificadas durante um periacuteodo

de 14 dias no frigoriacutefico a 5plusmn3 ordmC tendo-se analisado o teor dos THMs nessas

amostras no iniacutecio do ensaio (referecircncia) e aos dias 4710 e14 Os ensaios de

estabilidade foram efectuados com aacutegua ultra-pura fortificada e em amostras de

aacutegua da torneira Os resultados podem ser observados nas figuras 932 agrave 944

Face ao exposto nas figuras podemos verificar que o tipo de capsulamento

usado para os vials contendo as amostras pode ter influecircncia no resultado

obtido uma vez que houve perda de todos os compostos na amostra analisada

ao Dia 10 Por outro lado a concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute

aproximadamente igual ao valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos natildeo sofre qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre

perda por volatilidade caso os vials se encontrem bem vedados

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

132

9351 - Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio

Figura 932 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio usando como matriz a aacutegua

ultra-pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

100

200

300

400

500

600

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Clorofoacutermio

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 612 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

133

Figura 933 Estudo da estabilidade do Clorofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Pela anaacutelise da figura 933 o Clorofoacutermio existente na aacutegua da torneira

manteacutem-se estavel ao longo dos dias em que foram efectuadas as anaacutelises Logo

a metodologia utilizada para a conservaccedilatildeo da amostra eacute adequada para este

tipo de compostos

000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL

)

Clorofoacutermio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

134

9332 - Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono

Figura 934 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua ultra-

pura durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

P Ebuliccedilatildeo 7672 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

135

Figura 935 Estudo da estabilidade do Tetracloreto de carbono em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Tetracloreto de carbono existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 934 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em

relaccedilatildeo ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar

relacionado coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia

10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do vial

Pela anaacutelise da figura 935 podemos verificar que o tetracloreto de carbono

existente na aacutegua da torneira mantem-se estaacutevel durante o periacuteodo de

conservaccedilatildeo da amostra no laboratoacuterio

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Tetracloreto de carbono

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

136

9353 - Estudo da estabilidade do Tricloroeteno

O Tricloroeteno existente na aacutegua ultra pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7 e Dia

14 como podemos observar na figura 936 manteacutem-se constante isto eacute natildeo

houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos Em relaccedilatildeo

ao Dia 4 verfica-se que ouve uma perda mas este facto pode estar relacionado

coma volatibilidade do composto A degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada

pelo deficiente capsulamento do vial

Figura 936 Estudo da estabilidade do Tricloroeteno em aacutegua ultra-

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

A anaacutelise efectuada a amostra da aacutegua da torneia natildeo apresenta qualquer tipo

de vestiacutegio deste tipo de composto

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tricloroeteno

Concentraccedilatildeoesperada

Concentraccedilatildeoobtida

P Ebuliccedilatildeo87 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

137

9354 - Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano

O Bromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia 7

e Dia 14 como podemos observar na figura 937 manteacutem-se constante isto eacute

natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 937 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua ultra

puradurante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

( micro

gL)

Bromodiclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 90 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

138

Em relaccedilatildeo a amostra daaacutegua da torneira como podemos observar na figura

938 natildeo existe qualquer evidecircncia da degradaccedilatildeo do composto ao longo do

periacuteodo de armazenamento da amostra estipulada pelo meacutetodo

Figura 9 38 Estudo da estabilidade do Bromodiclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

139

9355 - Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano

O Dibromodiclorometano existente na aacutegua ultra-pura anaacutelisado no Dia 0 Dia

7 e Dia 14 como podemos observar na figura 939 manteacutem-se constante isto

eacute natildeo houve perdas significativas do composto nos dias acima referidos A

degradaccedilatildeo observada no dia 10 eacute causada pelo deficiente capsulamento do

vial

Figura 9 39 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometanoem aacuteguaultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Dibromoclorometano

Concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 120deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

140

Figura 940 Estudo da estabilidade do Dibromoclorometano em aacutegua da

torneira durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O Dibromoclorometano estudado na amostra usando como matriz uma

amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos averiguar que existe um

estabilidade do composto que eacute evidenciada 940

000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Dibromoclorometano

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

141

9356 - Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno

Pela anaacutelise da figura 941 podemos observar que o Tetracloroeteno manteacutem-se

estaacutevel ao longos das anaacutelises efectuadas dentro do prazo imposto pela norma

excepto no Dia 10 porque o vial estava mal capsulado

Figura 941 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua ultra-pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

005

010

015

020

025

030

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Concentraccedilatildeo obtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1211 degC

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

142

Figura 942 Estudo da estabilidade do Tetracloroeteno em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

O resultado observado para amostra proveniente da aacutegua da torneira podemos

verificar pela figura 942 que haacute uma grande variabilidade nos resultados das

amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar relacionada com uma

possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido ao facto de se estar a usar o

tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise

de hidrocarbonetos por FTIR)

000

001

001

002

002

003

003

004

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(microg

L)

Tetracloroeteno

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

143

9357 - Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio

Pela anaacutelise das figuras 943 e 944 correspondente ao Bromofoacutermio verifica-

se que existe um estabilidade do composto tanto para amostras provenientes

da aacutegua ultra pura como a da aacutegua de torneira O resultado do Dia 10 para

amostra de aacutegua ultra pura eacute resultado do mal capsulamento do vial

Figura 943 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua ultra pura

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

Dia 0 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

concentraccedilatildeoobtida

Concentraccedilatildeoesperada

PEbuliccedilatildeo 1491deg C

Capiacutetulo 9 ndash Apresentaccedilatildeo e Discussatildeo dos Resultados

144

Figura 944 Estudo da estabilidade do Bromofoacutermio em aacutegua da torneira

durante o periacuteodo de armazenamento no laboratoacuterio

000

050

100

150

200

250

300

350

Dia 1 Dia 4 Dia 7 Dia 10 Dia 14

Co

nce

ntr

accedilatildeo

(micro

gL)

Bromofoacutermio

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

145

Capiacutetulo 10 - Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

147

Face ao objectivo pretendido foi avaliada a eficaacutecia do uso de

acumuladores teacutermicos e do gelo em arcas teacutermicas de armazenamento

de amostras apoacutes a colheita por monitorizaccedilatildeo da temperatura de

armazenamento de diversos tipos de frascos de amostragem usados para

a posterior anaacutelise de compostos orgacircnicos em aacuteguas

Podemos verificar que o armazenamento das amostras usando

acumuladores teacutermicos desde a colheita ateacute ao laboratoacuterio natildeo eacute o mais

adequado Os valores de temperatura obtidos para cada frasco foram

entre os 15 - 19ordmC ao fim de 24h A temperatura miacutenima que a arca

teacutermica consegue atingir eacute de 16ordmC quando a norma ISO 5667-3 impotildee

um valor entre 1 agrave 5ordmC para o local de armazenamento das amostras

No que se refere ao armazenamento das amostras usando o gelo a

temperatura no interior dos frascos de amostragem atingia valores

inferiores a 8 ordmC entre 1h15 e 1h45 apoacutes a colheita dessas amostras

Assumindo que a temperatura na arca teacutermica eacute de aproximadamente 0

ordmC (ponto de congelaccedilatildeo da aacutegua) e que o gelo eacute constantemente renovado

pelos operadores de amostragem considera-se que esta metodologia eacute a

mais adequada para a conservaccedilatildeo de amostras de aacutegua

independentemente do tipo de frasco de amostragem usado dado que se

garante uma temperatura inferior a 8 ordmC no interior do frasco em

periacuteodos de tempo inferiores a 2h

Durante o estudo de estabilidade de diversos compostos orgacircnicos em

aacutegua ultra ndash pura e em aacutegua da torneira durante o periacuteodo maacuteximo de

conservaccedilatildeo dessas amostras no laboratoacuterio averiguou-se que a

acrilamida em aacutegua ultra-pura manteacutem-se estaacutevel Numa aacutegua ultra-

pura clorada verifica-se uma degradaccedilatildeo imediata da acrilamida assim

que se adiciona este composto a uma amostra de aacutegua contendo cloro

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

148

Desta forma numa anaacutelise de rotina devemos sempre adicionar

tiossulfato de soacutedio ou outro agente redutor para eliminar o cloro

existente na aacutegua de consumo O mesmo procedimento deveraacute ser

efectuado quando se efectuam em rotina ensaios de recuperaccedilatildeo para o

controlo de qualidade interno do ensaio analiacutetico Numa matriz da aacutegua

torneira observou-se que a concentraccedilatildeo da acrilamida se manteacutem

constante durante o periacuteodo de armazenamento no frigoriacutefico mas numa

matriz de aacutegua ultra-pura para a mesma concentraccedilatildeo de acrilamida e

uma concentraccedilatildeo 07 mgL de cloro foram identificadas por LC-MSMS

algumas estruturas quiacutemicas dos produtos de transformaccedilatildeo da

acrilamida (Anexo 9) ficando outras estruturas por identificar

Para o estudo de estabilidade dos PCBs verificamos que este composto

manteve-se estaacutevel

Em relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo verifica-se que o tipo de armazenamento

realizado na amostra tem influecircncia na amostra dado que as

concentraccedilotildees de cloreto de vinilo variam bastante ao longo do tempo

Por outro lado a concentraccedilatildeo de cloreto de vinilo nas amostras eacute

bastante diferente do valor de referecircncia esperado o que indica que este

tipo de compostos devido a sua volatilidade se perde com bastante

facilidade que as condiccedilotildees usadas no transporte podem influenciar de

forma significativa o resultado do ensaio No entanto para o ensaio

seguinte a diferenccedila da concentraccedilatildeo obtida face a concentraccedilatildeo

esperada (erro do ensaio) eacute elevada o que demonstra que as condiccedilotildees de

armazenamento em frigoriacutefico e nos vials usados natildeo eacute ainda oacuteptima

para a realizaccedilatildeo deste ensaio

Durante a monitorizaccedilatildeo da estabilidade dos HAPs verificamos que a

perda ocorre em alguns HAPs principalmente no grupo dos

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

149

hidrocarbonetos mais volaacuteteis (Naftaleno Acenafteno Fluoreno e

Fenantreno) no uacuteltimo dia da anaacutelise (dia 7) Para os restantes HAPs

mantecircm-se estaacuteveis dentro da variabilidade do meacutetodo analiacutetico ao

longo do tempo de armazenamento excepto o Benzo(a)pireno que sofre

uma perda entre o Dia 0 e os Dias 3 e 7

Um dos factores que pode explicar ainda estes resultados

nomeadamente o afastamento da concentraccedilatildeo obtida face agrave esperada eacute

a possiacutevel adsorccedilatildeo destes compostos ao vidro do frasco de amostragem

O tipo de armazenamento usado na amostra pode ter influecircncia nos

resultados do ensaio

De forma a avaliar a estabilidade do Trihalometanos verificamos que o

tipo de capsulamento usado para os vials contendo as amostras pode ter

influecircncia no resultado obtido uma vez que houve perda de todos os

compostos na amostra analisada ao Dia 10 Por outro lado a

concentraccedilatildeo de THMs nas amostras eacute aproximadamente igual ao valor

de referecircncia esperado o que indica que este tipo de compostos natildeo sofre

qualquer alteraccedilatildeo em meio aquoso nem ocorre perda por volatilidade

caso os vials se encontrem bem vedados

O resultado observado para tetracloroeteno proveniente da o amostra

aacutegua da torneira podemos verificar que haacute uma grande variabilidade nos

resultados das amostras colhidas Esta variabilidade poderaacute estar

relacionada com uma possiacutevel contaminaccedilatildeo cruzada no material devido

ao facto de se estar a usar o tetracloroeteno como solvente de extracccedilatildeo

no outro meacutetodo de ensaio ( anaacutelise de hidrocarbonetos por FTIR)

No futuro sugere-se ao laboratoacuterio que seja efectuado um estudo dos

HAPs de forma a evitar a sua adsorccedilatildeo com frascos de vidro por

Capiacutetulo 10 ndash Conclusotildees Finais

150

introduccedilatildeo de um solvente na amostra que evitaraacute essa adsorccedilatildeo Em

relaccedilatildeo ao cloreto de vinilo a anaacutelise deveraacute ser imediata e a amostra natildeo

deveraacute permanecer no laboratoacuterio por um longo periacuteodo de tempo

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

151

Capiacutetulo 11 - Referecircncias

Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

153

(1) Mendes Benilde Oliveira Santos JF ldquo Qualidade da aacutegua para

consumo humanordquo editora Lidel pg 3-5

(2) Laboratoacuterio Central da EPAL ndash Plano Integrado de Controlo da

Qualidade da Aacutegua no Sistema de Abastecimento da EPAL 2011

secccedilatildeo nordm1pg 1-512secccedilatildeo nordm2 pg4-10 secccedilatildeo nordm4 pg1-3secccedilatildeo

nordm5 pg1-5

(3) Decreto- Lei nordm23698 de1 de Agosto relativo agrave qualidade das

aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie ndash A Nordm 176 pg 3676 3678 ndash

3680

(4) Decreto- Lei 3062007 de 27 de Agosto1 ordf seacuterie ndash Nordm 164 ndash pg

5747 ndash 5748

(5) Decreto ndash Lei n 1032010 de 24 de Setembro relativo agrave qualidade

das aacuteguas Diaacuterio da Repuacuteblica ndash I Seacuterie nordm 187pg 4289

(6) Lei nordm 582005 de 29 de Dezembro I Seacuterie A nordm 249 pg 7280

(7) Rodier L B Merlet N et coll LrsquoAnalyse de lrsquoeaurdquo 9 e edition

Dunod pg 3 6

(8) Imagem retirada

Qualidade da Aacutegua para Consumo Humano fornecida pela

EPAL2009 (Imagem consultada 15-4-2011)

(9) Eaton DA et al Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater 19th Edition 1995 pg 104 114-115

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

154

(10) Imagem retirada do site

httpwwwnutrinfocompaginainfograficosacrilagif

(Imagem consultada 5-3-2011)

(11) Poole CF Spencer P S Determination of acrylamide in nerve

tissue homogenates and electron-capture gas chromatography

Journal of Chromatography 217 (1981) 239-245

(12) Acrylamide in Drinking ndash water Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking - water Quality

WHOSDE030471

(13) EPAL Determinaccedilatildeo Quantitativa de PCBrsquos Meacutetodo de Extracccedilatildeo

Liacutequido ndash Liacutequido e Cromatografia Gasosa com Detector de Captura

Electroacutenica ME 16 (Ediccedilatildeo nordm 3 Revisatildeo nordm 0 de 15 -02-2007)

(14) Albaiges J Environmental Analytical Chemistry of PCBs volume

sixteen pg 3

(15) Imagem retirada do site

httpwwwepagovhudsonpcbs101htm

(Imagem consultada 20-4-2011)

(16) Robertson W Larry and all Recent Advances in Environmental

Toxicology and Health Effects pg xi e 35

(17) EPAL Anaacutelise de Compostos orgacircnicos Volaacuteteis por ldquo Purge amp Traprdquo

e Cromatografia Gasosa associada agrave Espectrometria de Massa ME

30 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 2 de 25-07-2007)

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

155

(18) EPAL Colheita Transporte e Conservaccedilatildeo de Amostras de Aacutegua

PTG 04 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 8 de 10-12-2009)

(19) EPAL Anaacutelise de Anaacutelise de Trihalometanos e outros Haletos de

Alquilo por Cromatografia Gasosa atraveacutes da Teacutecnica de

ldquoHeadspacerdquo ME 09 (Ediccedilatildeo nordm 2 Revisatildeo nordm 1 de 31-01-2011)

(20) EPAL Determinaccedilatildeo de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

Meacutetodo de Cromatografia Liacutequida de Alta Eficiecircncia ME 10 (Ediccedilatildeo

nordm 2 Revisatildeo nordm 3 de 16-09-2008)

(21) Imagem retirada do site

httpchemistryaboutcomodfactsstructuresigChemical-

Structures---VVinyl-Chloridehtm

(Imagem consultada (5-3-2011)

(22) Rodrigo Josemar Seminoti Jacques etal Biorremediaccedilatildeo de solos

contaminados com hidrocarbonetos aromaacuteticos policiacuteclicos

200737pg 1193

(23) Imagem retirada do site

httpwwwffuppttoxicologiamonografiasano0708g8_hapha

pshtml

(Imagem consultada (8-2-2011)

(24) Rui B Gomes et al Determination of total and available fractions of

PAHs by SPME in oily wastewaters overcoming interference from

NAPL and NOM200916672

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

156

(25) Reemtsma T Jekel MOrganic Pollutants in the water cycle

properties occurrence analysis and Environmental relevance of

Polar compounds pg 6-7 254 262-263

(26) Ana Rita dos Anjos Gomes Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

Anaacutelise de Hidrocarbonetos Totais em aacuteguas por LLE-GC-FID

Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica

Faculdade de Ciecircncias da Universidade de Lisboa pg 17-24

(27) Imagem retirada do site

httpwwwchemubccacourseware123tutorialsexp10Aextr

action

(Imagem consultada 1-7-11)

(28) Fotografia tirada do cartucho usado durante SPE no dia 15-4-11

(29) Ana Luacutecia da Mata Paulinordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de ensaio para

anaacutelise de diversos pesticidas e metabolitos por Extracccedilatildeo em Fase

Soacutelida (SPE) associada agrave Cromatografia Gasosa ndash Espectrometria de

Massa (GCMS) Relatoacuterio de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica

Tecnoloacutegica pg

(30) Harris C Daniel Anaacutelise Quiacutemica Quantitativa seacutetima ediccedilatildeo

LTC pg 614

(31) Caacutetia Sofia de Carvalho Acuacuterciordquo Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio

para a Anaacutelise de Microcistinas por Extracccedilatildeo em Fase Soacutelida (SPE)

Associada agrave Cromatografia de Alta Eficiecircncia com Detector de

Diacuteodos Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da Licenciatura em

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncias Bibliograacuteficas

157

Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da Universidade de

Lisboa 2007pg 48

(32) Gerhard Schomburg Gas Chromatography VHC Publishers-New

York pg 1 3 5 72-73

(33) Andreacute Miguel Fernandes Lopes Validaccedilatildeo do meacutetodo de ensaio

para anaacutelise de aacutecidos haloaceacuteticos por LLE-GC-ECD apoacutes reacccedilatildeo

de derivatizaccedilatildeo Relatoacuterio de Estaacutegio Profissionalizante da

Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa2006 pg 48-49

(34) Ana Rita Mendatildeo Silva Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Ensaio para

anaacutelise de VOCs por PampT ndash GCMS Faculdade de Ciecircncias da

Universidade de Lisboa 2003 pag15-18

(35) Snyder L et al Introduction to modern liquid chromatography pg

149-152 169

(36) Imagem retirada do site

(httpwwwchemagilentcomcagfeature12-99featurehtml

(Imagem consultada 6511)

(37) Kolb B Ettne S Leslie Static Headspace ndash Gas Chromatography

theory and Practice Second Edition Wiley ndash Interscience 2006

pg3-4

(38) Imagem retirada do site

httpitex-headspacecom

Capiacutetulo 11 ndash Referecircncia Bibliograacutefica

158

(Imagem consultada 172011)

(39) Joatildeo Eduardo Aleixo Rodrigues Validaccedilatildeo de Meacutetodos de Ensaio

para Anaacutelise de VOCS por PT ndash GCMS e SPME ndash GCMSRelatoacuterio

de Estaacutegio da Licenciatura em Quiacutemica Tecnoloacutegica2004 p 78

(40) Nateacutercia Maria Guerra Simotildees Fenol e Clorofenoacuteis em aacutegua para

consumo humano optimizaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise por SPME ndash

GCMSRelatoacuterio de estaacutegio do Mestrado em Controlo da Qualidade

e Toxicologia dos alimentos Faculdade de Farmaacutecia Universidade

de Lisboa pg 39-40

(41) Pawliszyn J Solid Phase Microextraction Theory and Practice

SPME 1997pg 1215

(42) International Standard ISO 5667 ndash 3 Water quality ndash Sampling ndash

Parte 3 Guidance on the preservation and handling of water

samples 2003

(43) John Takyi ndash Williams Analysis of target organic compounds wich

migrate from organic materials used in contact with drinking water

Development and validation of an analytical method using LLE ndash

GC ndash ITMS Master Thesis Report 2011 pg 40

Anexos

I

Anexos

Anexos

Anexo 1

III

Anexo 1Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade em grupos Segundo

a frequecircncia de amostragem e anaacutelise

(Adaptaccedilatildeo do Quadro A do anexo I do Decreto ndash Lei nordm 3062007 ao Sistema de

Abastecimento da EPAL)

(1) Substacircncias de referecircncia (2) Entende-se por pesticidas os insecticidas inorgacircnicos herbicidas orgacircnicos

fungicidas orgacircnicos nematocidas orgacircnicos acaricidas orgacircnicos

algicidasorgacircnicos rodenticidas orgacircnicos controladores orgacircnicos de secreccedilotildees

viscosas produtos afins (nomeadamente reguladores de crescimento e seus

metabolitos produtos de degradaccedilatildeo e de reacccedilatildeo importantes)

Paracircmetros de Rotina I (CR1)

Paracircmetro Controlo Inspecccedilatildeo (I)

Escherichiacoli(Ecoli)

Bacteacuterias coliformes (coliformes

totais)

Desinfectante residual

(no caso da EPAL o cloro

residual)

Antimoacutenio Pesticidas individuais e

total (1) (2)

Arseacutenio Seleacutenio

Benzeno Tetracloroeteno e

tricloroeteno

Benzo [a] pireno Trihalometanos(1)

Boro Soacutedio

Bromato Carbono orgacircnico

total

Caacutedmio Sulfatos

Caacutelcio Cloreto de vinilo

Chumbo Epicloridrina

Cianetos Acrilamida

Cloretos

Cobre

Croacutemio

12 ndash dicloroetano

Dureza total

Enterococos

Ferro

Fluoretos

Magneacutesio

Mercuacuterio

Niacutequel

Nitritos

Hidrocarbonetos aromaacuteticos

Polinucleares ndash HAP (1)

Paracircmetros de Rotina II

(CR2)

Alumiacutenio

Azoto amoniacal (Amoacutenio)

Cheiro

Cor

Condutividade

Clostridiumperfringense esporos

pH

Manganecircs

Nitratos

Nordm de coloacutenias a 22ordmC

Nordm de coloacutenias a 37ordmC

Oxidabilidade

Sabor

Turvaccedilatildeo

Anexo 1

IV

Anexo 2

V

Anexo 2Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano fornecida por uma rede de distribuiccedilatildeo

(Quadro BI do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Grupo de Paracircmetros

Volume abastecido (m3dia)

Nordm Amostras por ano

Controlo de Rotina I

lt100 6

ge100 125 000 habitantes

Controlo de Rotina 2

lt100 2

4 4+3 por cada 1 000 m3d + 3 por

fracccedilatildeo remanescente para o volume total

ge100 e le 1 000

gt 1000

Controlo de Inspecccedilatildeo

le 1 000 1

gt1 000 e le 10 000

1+1 por cada 3 300 m3d+1 por fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt10 000 e le 100 000

3+1 por cada 10 000 m3d+1 por

fracccedilatildeo remanescente para

o volume total

gt100 000

10+1 por cada 25 000 m3d+1 por fracccedilatildeo

remanescente para o volume total

Anexo 2

VI

Anexo 3

VII

Anexo 3Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacutegua destinada

ao consumo humano por uma entidade gestora em ldquoaltardquo

(Quadro B2 do Anexo II do Decreto ndash Lei nordm 3062007)

Volume de aacutegua fornecida em alta

(m3dia)

Tipo de Controlo da aacutegua para consumo Humano

Controlo de rotina I

Controlo de rotina 2

Controlo de Inspecccedilatildeo

le250 2 2 2

gt250 e le 1 000 6 2 1

gt1 000 e le 1 000 12 4 1

gt2 000 e le 5 000 18 6 1

gt5000 e le 15 000 24 8 2

gt15 000 e le 25

000 72 24 4

gt25 000 e le 50 000

101 36 4

gt50 000 e le 100

000 156 52 6

gt100 000 365 104 12

Anexo 3

VIII

Anexo 4

IX

Anexo 4 Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas superficiais

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Classe de aacutegua

AI A2 A3

Grupo de Paracircmetros

GI G2 G3 GI G2 G3 GI G2 G3

4 2 1 8 4 2 12 6 3

Frequecircncia miacutenima de amostragem e anaacutelise de aacuteguas subterracircneas

(Anexo IV do Decreto ndash Lei nordm 23698)

AI

GI G2 G3

4 2 1

Anexo 4

X

Anexo 5

XI

Anexo 5Classificaccedilatildeo dos paracircmetros de qualidade das aacuteguas superficiais em grupos (GI G2 G3) segundo a frequecircncia de amostragem

e anaacutelise

(Anexo V do Decreto ndash Lei nordm 23698)

Grupo GI Grupo G2 Grupo G3

pH

Cor

Soacutelidos suspensos totais

Temperatura

Condutividade

Cheiro

Nitratos

Cloretos

Fosfatos

Carecircncia quiacutemica do

oxigeacutenio (CQO)

Oxigeacutenio dissolvido

Carecircncia bioquiacutemica do

oxigeacutenio (CBO5)

Azoto amoniacal

Coliformes fecais

Coliformes totais

Ferro dissolvido

Manganecircs

Cobre

Zinco

Sulfatos

Substacircncias

tensioactivas

Fenoacuteis

Azoto Kjeldahl

Estreptococos fecais

Fluoretos

Boro

Arseacutenio

Caacutedmio

Croacutemio total

Chumbo

Seleacutenio

Mercuacuterio

Baacuterio

Cianetos

Hidrocarbonetos

dissolvidos emulsionados

Oacuteleos minerais

Hidrocarbonetos

aromaacuteticos polinucleares

(1)

Pesticidas totais (1)

Substacircncias extraiacuteveis

com clorofoacutermio

Salmonelas

[1] Substacircncias de referecircncia

Anexo 5

XII

Anexo 6

XIII

Anexo 6Identificaccedilatildeo tipo de recipiente e processo de conservaccedilatildeo das amostras a ensaiar no laboratoacuterio

I - Acrilamida

Frasco de colheita marcado com ACRIL

1 frasco de vidro castanho de 500 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

II - Aacutecidos Haloaceacuteticos

Frasco de colheita marcado com HAA

1 frasco de vidro castanho de 250 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 10 mg de tiossulfato de

soacutedio por amostra

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIV

III - Bifenilo Policlorados

Frasco de colheita marcado com PCB

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IV - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por SPME Benzeno 12-

dicloroetano e epicloridrina

Frasco de colheita marcado com VOC 1

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para o

interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 50 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 70 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Anexo 6

XV

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Adicionar ao vial 70 mL da amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

V - Compostos Orgacircnicos Volaacuteteis (VOCs) por ldquoPurgeampTraprdquo Cloreto

de vinilo brometo de metilo cis-13-dicloropropeno e trans-13-

dicloropropeno

Frasco de colheita marcado com VOC 2

1 vial de 40 mL

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem conservante

Em aacuteguas de abastecimento

Adicionar cerca de 25 mg de aacutecido ascoacuterbico no vial de 40 mL

Encher o vial com a amostra sem deixar transbordar e sem deixar bolhas

de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 5 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

Em aacuteguas brutas (superficiais ou subterracircneas)

Encher o vial de 40 mL com a amostra sem deixar transbordar e sem

deixar bolhas de ar no interior do frasco

Fechar o vial com a tampa de rosca de imediato

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VI - Compostos orgacircnicos volaacuteteis (VOCs) responsaacuteveis pelo cheiro e

sabor

Anexo 6

XVI

Frasco de colheita marcado com CS_VOC

1 vial de 100 mL

Material auxiliar Proveta de 100 mL caacutepsulas de alumiacutenio sem centro

septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

voltada para o interior do frasco

Natildeo passar os vials com a aacutegua a analisar Tem composto quiacutemico

Adicionar cerca de 18 g de cloreto de soacutedio no vial de 100 mL

Adicionar ao vial 60 mL de amostra com a proveta

Capsular o vial de imediato com o septo e a caacutepsula com o auxiacutelio do

alicate

Conservar a amostra entre 2 e 8 degC ateacute agrave altura da preparaccedilatildeo da

amostra

VII - Desreguladores Endoacutecrinos (HPLC ou UPLC)

Frasco de colheita marcado com EDC

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Em aacuteguas de abastecimento adicionar cerca de 150 mg de tiossulfato de

soacutedio (312) por litro de amostra e agitar

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar Tem conservante

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior da rolha do

frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVII

VIII - Hidrocarbonetos Aromaacuteticos polinucleares

Frasco de colheita marcado com HAP

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

IX - Hidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionados oacuteleos e gorduras

por FTIR (ou Hidrocarbonetos Totais por GC)

Frasco de colheita marcado com HD

1 frasco de vidro castanho de 25 L

Natildeo tocar com os dedos no gargalo nem no interior do frasco

Encher os frascos com a aacutegua a analisar com cuidado sem deixar

transbordar

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

X -Iacutendice de Fenol

Frasco de colheita marcado com FEN

1 frasco de vidro castanho de 1000 mL

Adiciona-se 20 mL de aacutecido sulfuacuterico (H SO2 4 ) concentrado (34) por litro

de amostra ateacute pH inferior a 2

Natildeo passar o frasco pela aacutegua a analisar O frasco natildeo deve ser

completamente cheio

Conservar a amostra no escuro entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XVIII

XI- Trihalometanos e outros haletos de alquilo

Frasco de colheita marcado com THM

2 frascos tipo penicilina (vials) de 10 mL

Material auxiliar Pipetadorsemi-automaacutetico caacutepsulas de alumiacutenio sem

centro septos de borracha revestidos com teflon e alicate capsulador

Adicionar cerca de 5 mg de aacutecido ascoacuterbico ao vial de 10 mL

Antes da colheita das amostras os vials natildeo devem ser sujeitos a uma

lavagem com a amostra Tecircm conservante

Medir 8 mL de aacutegua a analisar com pipetadormicropipeta que se

transfere para o frasco fechando-o de imediato com o septo e a caacutepsula

com o auxiacutelio do alicate

A face do septo revestida com Teflon deve ficar sempre voltada para

interior do frasco

Conservar a amostra entre 2 e 8 ordmC

Anexo 6

XIX

Anexo 7

XX

Anexo 7Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras de aacutegua por refrigeraccedilatildeo no Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo

do frasco Volume

Tempo de

refrigeraccedilatildeo

inicial

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave 8degC

Tempo de

refrigeraccedilatildeo agrave T

miacutenima

ΔT

HD 25L

Ti=2216degC

03-12-2010

16h02

T=8059degC

04-12-2010

2h17

T=6304degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=10h15

Tmiacuten ΔT=22h15

PCB 25L

Ti=2226degC

03-12-2010

15h56

T= 8071degC

04-12-2010

3h11

T=6242degC

05-12-2010

4h11

8degCΔT=11h15

Tmiacuten ΔT=36h15

FEN 1000 mL

TI=2250degC

03-12-2010

15h56

T=8059degC

04-12-2010

4h41

T=6622degC

04-12-2010

15h26

8degCΔT=12h45

Tmiacuten ΔT=23h30

EDC 1L

TI= 2054degC

03-12-2010

15h48

T= 8093degC

03-12-2010

23h03

T= 6071degC

04-12-2010

12h18

8degCΔT=8h30

Tmiacuten ΔT=21h45

Anexo 7

XXI

HAP 1000 mL

TI= 20161degC

03-12-2010

15h48

T= 8064degC

04-12-2010

23h18

T= 6172degC

05-12-2010

12h18

8degCΔT=7h45

Tmiacuten ΔT=20h45

HAA 250 mL

Ti=2208degC

03-12-2010

15h52

T=8002 ˚C

03-12-2010

21h52

T=5982degC

04-12-2010

13h07

8degCΔT=6h00

Tmiacuten ΔT=21h15

VOC 1 100 mL

Ti=2200degC

03-12-2010

15h52

T=8060degC

03-12-2010

21h37

T=5916degC

04-12-2010

14h17

8degCΔT=05h45

Tmiacuten ΔT=21h15

Anexo 8

XXII

Anexo 8Resultado obtido para a monitorizaccedilatildeo das condiccedilotildees de armazenamento de amostras desde da colheita ateacute Laboratoacuterio

Designaccedilatildeo do

recipiente HD PCB FEN EDC HAP HAA VOC 1

Tipo de montagem I I I I I I I

Temperatura

Inicial (degC)

1902

4-3- 11

11h16

1944

4-3- 11

11h15

2204

22-3- 11

9h30

2317

13-4- 11

13h00

2183

22-3- 11

9h30

2139

22-3- 11

9h30

2198

12-4- 11

12h34

DiaHora em que a

temperatura de 8˚C eacute

atingida

4-3- 11

12h26

4-3- 11

12h36

22-3- 11

11h24

13-4- 11

12h13

22-3- 11

11h09

22-3- 11

10h49

12-4- 11

13h58

DiaHora em que a

temperatura de 2˚C eacute

atingida

4-3- 11

18h10

4-3- 11

18h28

22-3- 11

14h40

13-4- 11

17h02

22-3- 11

15h28

22-3- 11

12h58

12-4- 11

14h34

Anexo 8

XXIII

Temperatura

miacutenima (degC)

07923

4-3- 11

22h53

07276

5-3- 11

3h52

09814

22-3- 11

16h00

1409

13-4- 11

20h26

1675

22-3- 11

16h02

08383

22-3- 11

16h08

02248

12-4- 11

15h49

Anexo 9

XXIV

Anexo 9Propriedades da Acrilamida e das soluccedilotildees usadas durante o trabalho praacutetico

Propriedades da Acrilamida

Foacutermula Molecular

Massa Molecular

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em aacutegua

Coeficiente de particcedilatildeo

(Log Kow)

C3H5NO 7107 204g100ml (25degC)

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda de cloro a partir de hipoclorito de

soacutedio que conteacutem (7plusmn2 WW) de cloro diluiacutedo

Dados da soluccedilatildeo de Hipoclorito de soacutedio

Soluccedilatildeo comercial de hipoclorito de soacutedio

M(NaClO) 7444 gmol

Densidade a 20 ordmC 115 gcm3

Cl2 (mm) desejada na amostra 7

Anexo 9

XXV

Preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo diluiacuteda e a quantidade a adicionar na amostra de

aacutegua

Soluccedilatildeo diluiacuteda (01) Quantidade a adicionar na

amostra de aacutegua

Cl2 (mm) 01 Volume do ensaio (L) 06

ci () 5 Cl2 (mgL) 13

vi (mL) 17 Cl2 (mg) 078

cf () 01 Soluccedilatildeo hipoclorito

(mm)

01

vf (mL) 100 Massa a adicionar (g) 078

Volume a adicionar (mL) 068

Anexo 9

XXVI

Anexo 9

XXVII

Os cromatogramas obtidos para os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida pesquisados por LC-

MSMS

Anexo 9

XXVIII

Anexo 9

XXIX

Anexo 9

XXX

Os produtos de transformaccedilatildeo da acrilamida foram pesquisados por

LC-MSMS e podem ser visualizados na seguinte nas seguintes

figuras

Anexo 9

XXXI

Anexo 9

XXXII

Anexo 9

XXXIII

Anexo 9

XXXIV

Anexo 9

XXXV

Anexo 9

XXXVI

Anexo 10

XXXVII

Anexo 10Propriedades dos Bifenilos Policlorados

PCB Foacutermula

Molecular

Estrutura

Molecular

Massa

Molecular)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo (degC)

agrave 760mmHg

Solubilidade

em aacutegua

(mgL)

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow) a

25degC

PCB 15 C12H8Cl2

22310 318 -

PCB 28 C12H7Cl3

25754 3356 - 55

PCB 52 C12H6Cl4

29198 3449 -

PCB 101 C12H5Cl5

32643 371 - 67

Anexo 10

XXXVIII

PCB 118 C12H5Cl5

32642 3882 -

PCB 153 C12H4Cl6

3608782 3962 - 79

PCB138 C12H4Cl6

3608782 400 -

PCB 180 C12H3Cl7

39532 4243 -

Anexo 3

XXXIX

Concentraccedilotildees dos PCBrsquos na Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Soluccedilatildeo Padratildeo de Fortificaccedilatildeo

Composto Concentraccedilatildeo Padratildeo de

Fortificaccedilatildeo (microgL)

PCB 15 582

PCB 28 557

PCB 52 6534

PCB 101 614

PCB 118 634

PCB 153 576

PCB 138 6938

PCB 180 616

Anexo 11

XL

Anexo 11Propriedades do Cloreto de vinilo

Foacutermula

Molecular

Massa

Molecular

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (25 degC)

Coeficiente

de particcedilatildeo

(Log Kow)

CH2CHCl 62498 -139 011g em 100 cm-3 136

Anexo 12

XLI

Anexo 12Propriedades dos Hidrocarbonetos Aromaacuteticos Polinucleares

HAP Foacutermula

Molecular Estrutura Molecular

Massa Molecular

(gmol-1)

Ponto de Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade

em aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a 25degC

Naftaleno C10H8

12818 218 03g100ml 33

Acenaftileno

15220 - - 407

Acenafteno C12H10

15421 279 393103 microg

L 392

Fluoreno C13H10

16622 295 198103 microg

L 418

Anexo 12

XLII

Fenantreno C14H10

178223 340 129103 microg

L 46

Antraceno C14H10

178 216 73 microg L 445

Fluoranteno C16H10

20226 375 260 microg L 522

Pireno C16H10

20226 404 260 microg L 488

Benzo[a]antraceno C18H12

228 400 14 microg L 561

Anexo 12

XLIII

Criseno C18H12

22829 448 20 microg L 591

Benzo[b]fluoranteno C20H12

2523 481

Benzo[k]fluoranteno C20H12

2523 481 076 microg L 684

Benzo[a]pireno C20H12

2523 310-312 01g100ml 64

Dibenzo[ah]antraceno C22H14

27836 524 05 microgL

(27ordm C) 65

Anexo 12

XLIV

Benzo[ghi]perileno C22H12

2763 545 026 microgL 723

Indeno[123-cd]pireno C22H12 2763 536 62 microgL 658

Anexo 13

XLV

Anexo 13Propriedades dos Trihalometanos

THM Foacutermula

Molecular

Estrutura Molecular Massa

Molecular

(gmol-1)

Ponto de

Ebuliccedilatildeo

(degC)

Solubilidade em

aacutegua (mgL) ou

(gL) a 20degC

25degC

Coeficiente

de particcedilatildeo

octanolaacutegua

(Log Kow)a

25degC

Clorofoacutermio CHCl3

11938 612 08 g100 ml ou

8gL 2

Tetracloreto de

carbon CCl4

15382 7672 008g100ml ou

08gL 264

Tricloroetileno C2HCl3

13139 87 01g100mlou

011g100ml 242

Bromodiclorometan

o CHBrCl2

1638 90 45gl

Anexo 13

XLVI

Dibromoclorometan

o CHBr2Cl

20828 119-120

Tetracloroetileno C2Cl4

16583 1211 0015gl

Bromofoacutermio CHBr3

25273 1491 deg32gl a 30C 238

Anexo 13

XLVII

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