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UNIVERSIDADE DE SO PAULOUNIVERSIDADE DE SO PAULOINSTITUTO DE
QUINSTITUTO DE QUMICAMICA
LaboratLaboratrio de Espectrometria derio de Espectrometria
deEmisso e AbsorEmisso e Absoro Atmicao Atmica
ELISABETH DE OLIVEIRAELISABETH DE [email protected]
LEEAALEEAAIQIQ--USPUSP
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PREPARO DE AMOSTRA: UMA REVISO
ETAPAS DA ANLISE QUMICA
QUQUMICA ANALMICA ANALTICATICA
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OBTENOBTENO DO MELHOR RESULTADO, NO MENORO DO MELHOR RESULTADO,
NO MENOR
TEMPO, COM MTEMPO, COM MNIMA CONTAMINANIMA CONTAMINAO, BAIXO O,
BAIXO
CONSUMO DE REAGENTES E GERACONSUMO DE REAGENTES E GERAO DE
POUCOO DE POUCO
RESRESDUO E EFLUENTES.DUO E EFLUENTES.
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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COMO PREPARAR AMOSTRA?Pode ser uma simples diluio;Pr-concentrao
por aquecimento;Solubilizao parcial;Solubilizao total;
AMOSTRAAMOSTRA
REAGENTESREAGENTES
ENERGIAENERGIA
Rompimento das ligaes/ destruio da estrutura cristalina
Reagentes complementares
SOLUSOLUO ANALITOSO ANALITOS
Prof. Dr. Celso Spinola- UFBa
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PREPARAO DE AMOSTRAS
VIA MIDAVIA SECA
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PREPARO DE AMOSTRAS
VIA SECA
CINZASCINZAS
FUSOFUSO
MUFLAtrmico
microondas
CHAMA
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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VIA SECA
CINZASCINZAS
MUFLAtrmico
microondas
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
AMOSTRAS ORGNICASAMOSTRAS ORGNICAS
C, N, H, C, N, H, analitosanalitos
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CINZAS
Temperatura 500- 800o C : perda de volteis:Hg, Pb, Cd, As,
Se...haletos volteis: Zn, Sn, Sb ....
Aditivo
cido sulfrico As, Hg e Pbnitrato de magnsio 50%
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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VIA SECA
FUSOFUSO
MUFLAtrmico
microondas
CHAMA
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
AMOSTRA INORGNICAAMOSTRA INORGNICA
analitosanalitos(sais)(sais)
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fundentes tetraborato de ltio,carbonato de sdio,nitrato de
potssio,hidrxido alcalinos.
cadinhos platina,nquel,prata,ferro,
grafite, porcelana.
desvantagem alto teor de slidos dissolvidos.
FUSOFUSO
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PREPARO DE AMOSTRAS
VIA MIDA
TrmicaUltra-somRadiante
Prof. Dr. Celso Spinola- UFBa
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
AMOSTRAS ORGNICAS E INORGNICASAMOSTRAS ORGNICAS E INORGNICAS
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MTODOS CONVENCIONAIS
Placa AquecedoraBanho Maria
Bloco DigestorEstufa Mufla
Chama (bico de Bunsen)
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
SISTEMA ABERTOSISTEMA ABERTO
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Propriedades do cido conc. e com aquecimento
Fora do cidoPonto de ebulioPoder oxidantePoder
complexanteSolubilidade dos sais dos metaisSegurana na
manipulaoPureza
HCl, HNO3, H2SO4, HF e H3PO4; H2O2
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PONTO DE EBULIO PRESSO ATMOSFRICA
cido Concentrao P.E. (C)HCl 37% (m/v) 110HF 49% (m/v) 108
HNO3 70% (m/v) 120gua-rgia (HCl:HNO3 3:1) v/v 112
H2SO4 98,3% (m/v) 338H3PO4 85% (m/v) 150
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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MTODOS CONVENCIONAIS
LENTAREAGENTES
PERDA DE VOLTEISCONTAMINAO
OXIDANTES FORTESCONSTANTE SUPERVISOMATRIZES REFRATRIAS
RESULTADOSADEQUADOS
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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FRASCO DE CARIUS1860
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
oxidaoabsoro
FRASCO DE COMBUSTO DE SCHNIGER
SISTEMAS FECHADOSSISTEMAS FECHADOS
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HIGH PRESSURE ASHER 1989 KnappBOMBA DE TEFLON1972
(Tolg/Bernas)
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
SISTEMAS FECHADOSSISTEMAS FECHADOS
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LMPADAS I.V.LMPADAS I.V.LMPADAS U.V.LMPADAS U.V.
FORNO DE MICROONDASFORNO DE MICROONDAS
SISTEMA FOCALIZADOSISTEMA FOCALIZADOSISTEMA CONVENCIONALSISTEMA
CONVENCIONAL
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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DECOMPOSIO ASSISTIDA POR IVIV
= 770 nm a 1000 m; = 1,2.1014 Hz a 6,0.1012 Hz
> vibraes moleculares e variao nas rotaes moleculares
=aquecimento e propagao do calor gerado.
Massa: 200 mg(fgado bovino)HNO3conc: 2 mL(suspenso)10V : 120-180
s
H2O2: 1 mL10V : 60 s
S.T. Gouveia, J.A. Nobrega, O.Fatibello-FilhoJBCS 2000
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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DECOMPOSIO ASSISTIDA POR UVUV
DecomposiDecomposio de mato de matria orgnicaria orgnica : uso
de TiO2 como catalisador de fotomineralizao e irradiao por lmpada
de vapor de Hg (400W) e deteco de Cd por polarografia em pulso
normal.
Cavicchioli,A.M., Gutz, I.G.R.,10 ENQA, 1999
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
DigestorDigestor U.V. U.V. MethronMethron, 705, lmpada de 300 W
de Hg (alta presso)Soluo de nutrio parenteal: Cu, Zn,Cd
Nascimento,P.C.; Bohrer,D.; Carvalho, L.; Marques, M. S.; Wollmann,
C.;Hilgeman, M. - Santa Maria, RGS. 12. ENQA 2003.
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Alta temperatura: digesto assistida por Alta temperatura:
digesto assistida por microondas + UV microondas + UV -- uma uma
ttcnica de preparacnica de preparao de amostra para o de amostra
para elementos traelementos traososFlorianFlorian, D., , D.,
KnappKnapp, G., , G., AnalyticalAnalytical
ChemistryChemistry20012001
Decomposio utilizando radiao UV + microondas MW (MWL(lmpada)) de
compostos orgnicos (Ca, Cu, mg, Mn e Znem figado bovino
(MRC))Kamagawa, M.Y.; Nogueira A.R.A. 2. ENQA, 2003
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Amostras botnicas, biolgicas e Alimentos
HNO3 + H2O2sistema focalizado
carboidratos, protenas e lipdeosHNO3 (140-170 C)
sistema convencional
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Amostra+ cidoou cido+ H2O2
Carbonizaoparcial
Carbonizaototal+ H2O2
Solubilizaototal ou parcial
Microondas
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
FORNO FOCALIZADOFORNO FOCALIZADO FORNO CONVENCIONALFORNO
CONVENCIONAL
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PONTO DE EBULIO PRESSO 690 kPa(100 psi) EM RECIPIENTE SELADO
cido Concentrao P.E. (C)HCl 37% (m/v) 140HF 49% (m/v) 175
HNO3 70% (m/v) 190HCl:HNO3 ( 3:1, v/v) 146
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Baixa presso 20 BAR
Gordura < 75% Gordura > 75%
Massa < 0,5 g Massa > 0,5 g
Alta presso 100 BAR
Massa < 0,25 g
Massa > 0,25g
Baixa presso 20 BAR
Alta presso100 BAR
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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SSLIDOS INORGNICOSLIDOS INORGNICOS
DISSOLUO EM CIDO CONC.
METAIS METAIS LIGAS METLIGAS METLICASLICAS MINERAISMINERAIS
SOLOS SOLOS ROCHAS ROCHAS ARGILASARGILAS
ALUMINATOS ALUMINATOS SILICATOSSILICATOS
CIDOS MINERAIS CIDOS MINERAIS
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Amostras de ligas metlicas
Mistura de cidossistema focalizado
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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cido Reao violenta Microondas Solubilizaototal
Limalhas Evoluo de H2 Solubilizao assistidaAnlise
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Amostras Geolgicas Mistura de cidossistema focalizado
sistema convencional
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
Exemplo: primeiro mtodo de decomposio total paradeterminao de
elementos em baixas concentraes(traos) (EPA): mtodo 3052: 26
elementos. 80-90% dasamostras comuns e industriais: 0,2-2,0 g + 9
mL HNO3 + 3mL HF + 2 mL HCl, 15 min, a 180 5oC em 5,5 min,
atemperatura ento mantida por 9,5 min.
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Massa (g) cido Volume (mL)
Potncia (W)
Tempo (min)
Minrio urnio
0,5 HNO3 (2/3)
HClO4 (1/3)
Total 10 30
45 60
6 5 5
Alumina 1,0 H2SO4 (50%) H3PO4 (50%)
Total 15 120 15
TiO2 0,2 suspenso 1 mL (H2O)
H2SO4 Saturado
com (NH4)SO4
40 295 5
Zeolita 0,39 HF HCl
HNO3
HCl
7 5 4
5
60
120 180 180
20
10 10 2
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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DECOMPOSIO ASSISTIDA POR MiCROONDASMiCROONDAS
Sistema Convencional
Velocidades de reaes rpidas que resultam de altas temperaturase
presses obtidas dentro dos recipientes fechadosNo perda
incontrolvel de elementos traos volteisDecrscimo no valor do branco
devido a menor contaminao doambiente e menor quantidade de cido
Sistema Focalizado
Trabalha a presso atmosfricaPermite uso de at 10 g de
amostraIdeal para alta concentrao de orgnico
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Tendncias atuais no desenvolvimentoTendncias atuais no
desenvolvimentodas operadas operaes em ques em qumica analmica
analticatica
Prof. Marco A. Z. Arruda
Novos t
ipos
de energ
ia
Mdulos automticos de tratamento de amostras
Simplificao
Automao/Mecanizao
Miniaturizaoturizaturizaoo
Introduo direta
de amostras
(amostragem de
slidos/suspenses)
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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DecomposiDecomposio em o em MinifrascosMinifrascos Assistida por
MicroondasAssistida por Microondas
rico M.M. FloresUFSM/RS
M = 10 a 15 mg (cabelo ou fgado bovino)
Aferio 1,5 mL H2O
H2SO4 50lHNO3 150 l
Estufa 20 h 70o C ouMicroondas analtico (sistema hermtico ou
no)cerca de 7 min para As em cabelo
HGAAS
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
Dissertao de Mestrado - T C S
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Princpio do frasco nico - IN SITU
1,5 - 2,0 mL
REAGENTE
AMOSTRA
ALQUOTA
Dissertao de Mestrado - PRMC Forno grafite
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
COMBUSTO iniciada por microondas; um novo conceito COMBUSTO
iniciada por microondas; um novo conceito para o preparo de
amostras:para o preparo de amostras:
Barin,J.; Flores, E.L.M.; Steinmetz, R.L.R.S.; Pedroso, M.P.;
Paniz, J.N.G.;Bittencourt, C.F.; Flores, E. M.M.12. ENQA, 2003, V
WORKSHOP SOBRE PREPARO DE AMSOTRAS
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Purificaoin situ
Frasco nico
Reduo de custos
Fcil descontaminao
Pressoambiente
Resistenteat 250oC
4 amostrassimultneas
Resistnciaa cidos
Fcil manuseio
Velocidade
Compatvel comamostrador GFAAS
Massa reduzida
Granulometria
HomogeneidadeVantagens x CuidadosVantagens x Cuidados
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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ULTRA-SOM16 kHz
Mauro KornUNEB
90% energia ultra-sonora empregada para o aquecimentoe agitao do
sistema.
Dissoluo em sistema abertoAdio de reagentes durante a
sonicaoBaixo consumo de reagentesPequena quantidade de
amostraDiminuio do intervalo de tempo do preparoProcessamento
simultneo de vrias amostras
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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INTRODUINTRODUO DIRETA DE AMOSTRASO DIRETA DE AMOSTRAS
FORNOS DE MICROONDASFORNOS DE MICROONDAS
DMA DMA 80: amostras s80: amostras slidas lidas ou lou
lquidasquidas
Forno de Grafite: introduForno de Grafite: introduo de so de
slidolidosuspensosuspenso
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PRESENTE E FUTUROPRESENTE E FUTURO
Solubilizao total/parcialSuspensoIn situSlido
On-lineAutomao/Robtica
PREPARO DE AMOSTRASPREPARO DE AMOSTRAS
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Profa.Dra. ELISABETH DE OLIVEIRAProfa.Dra. ELISABETH DE
OLIVEIRA
Mrcia A. M. S. Veiga (IQ-USP)Paulo R. M. Correia (PD)Cntia
Soares da Silva (PD)Silvio Miranda Prada (PD) Rita de Cssia Siloto
(M)Daniela de Santi (M)Angerson N. Nascimento (M)Afrnio R.R. Primo
(M)Joo Marcos A. Bispo (M)Erasmo B. S. Santos (M)Cassiana Seimi
Nomura (D)Juliana Naozuka(D)Maria da Rosa Capri (D)Kalil Hussein
Charanek (D)Gilson A . Quinglia(D)Danielle Polidorio Intima(D)
Prof.DrProf.Dr. PEDRO VITORIANO DE OLIVEIRA. PEDRO VITORIANO DE
OLIVEIRA
CAPESCAPES
