Determinação de halogênios por cromatografia de íons e ICP-MS em sulfato de bário após decomposição por piroidrólise

In this work pyrohydrolysis is proposed as pretreatment of barium sulfate and subsequent determination of F, Cl, Br and I by ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). After the evaluation of experimental parameters the following conditions were used: 300 mg o...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2013
Main Author: Pereira, Letícia lattes
Orientador/a: Flores, Érico Marlon de Moraes lattes
Banca: Costa, Adilson Ben da lattes, Mello, Paola de Azevedo lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10537
Citação:PEREIRA, Letícia. Determinação de halogênios por cromatografia de íons e ICP-MS em sulfato de bário após decomposição por piroidrólise. 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.
Resumo Português:No presente trabalho é proposto o uso da piroidrólise para o pré-tratamento de sulfato de bário e posterior determinação de F, Cl, Br e I por cromatografia de íons (IC) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Após a avaliação dos parâmetros experimentais, as seguintes condições foram empregadas: 300 mg de sulfato de bário, temperatura de 1000 ºC, tempo de 20 minutos, 200 ml min-1 de ar comprimido, 1,0 ml min-1 de água e 10 ml de NH4OH 100 mmol l-1 como solução absorvedora. Nestas condições, as concentrações de F e Cl foram de 6,62 ± 0,23 e 2103 ± 31 μg g-1, respectivamente, com desvio padrão relativo menor que 3%, e para Br e I, as concentrações ficaram abaixo do limite de quantificação (LOQ) por IC (Br: 1,09 e I: 1,25 μg g-1) e por ICP-MS (Br: 0,150 e I: 0,086 μg g-1). Foram feitos ensaios de recuperação, cujas recuperações foram de 98,1 ± 1,2, 98,2 ± 1,1, 97,0 ± 6,3 e 104 ± 2%, para F, Cl, Br e I, respectivamente, sugerindo a adequabilidade da piroidrólise para a liberação destes elementos. Também foram empregados neste trabalho, os métodos de fusão, combustão iniciada por micro-ondas, extração alcalina, extração de halogênios com água e extração assistida por ultrassom no pré-tratamento de sulfato de bário sendo, posteriormente, feita a determinação de F e Cl por IC e Br e I por ICP-MS. Os resultados para Cl após fusão e piroidrólise foram concordantes, porém, os resultados para F e Cl obtidos por MIC e os métodos de extração apresentaram concentrações mais baixas em relação à piroidrólise, e as concentrações de Br e I ficaram abaixo do limite de detecção (LOD) (Br: 0,048 e I: 0,023 μg g-1), sugerindo que testes adicionais são necessários para estes métodos. Para avaliar a exatidão da piroidrólise, um material de referência certificado de sedimento marinho MESS-1, com valor certificado para Cl (8200 ± 700 μg g-1) foi empregado, obtendo-se 93% de concordância com o valor certificado. A partir disso, a piroidrólise pode ser considerada adequada para a liberação de halogênios de sulfato de bário, para posterior determinação por IC e ICP-MS. Adicionalmente, este método é relativamente barato, e promove a separação dos analitos da matriz, minimizando as interferências na etapa de determinação
Resumo inglês:In this work pyrohydrolysis is proposed as pretreatment of barium sulfate and subsequent determination of F, Cl, Br and I by ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). After the evaluation of experimental parameters the following conditions were used: 300 mg of barium sulfate, temperature of 1000 ° C, time of 20 minutes, 200 ml min-1 of air, 1.0 ml min-1 of water and 10 ml of NH4OH 100 mmol l-1 as absorbing solution. Using these conditions, the concentration of F and Cl was 6.62 ± 0.23 and 2103 ± 31 μg g-1, respectively, with relative standard deviation lower than 3%, and for Br and I the concentration was lower than the limit of quantification (LOQ) for IC (Br: 1.09 e I: 1.25 μg g-1) and ICP-MS (Br: 0.150 e I: 0.086 μg g-1). Recoveries for spiked samples were 98.1 ± 1.2, 98.2 ± 1.1, 97.0 ± 6.3 and 104 ± 2% for F, Cl, Br and I, respectively, suggesting the suitability of pyrohydrolysis to volatilization and subsequent determination of these elements. The methods of fusion, microwave-induced combustion (MIC), alkaline extraction, halogen extraction with water and extraction with ultrasound were also evaluated. The results for Cl by pyrohydrolysis and fusion were in agreement, however, the results obtained for F and Cl by MIC and extractions showed lower concentrations when compared to pyrohydrolysis and for Br and I was lower of the limit of detection (LOD) (Br: 0.048 e I: 0.023 μg g-1), suggesting that further experiments are required for these methods. Accuracy was evaluated using a certified reference material of marine sediment, MESS-1, with certified value for Cl (8200 ± 700 μg g-1) and the agreement to certified value was 93%. Therefore, the pyrohydrolysis can be used for the determination of halogens after their release from barium sulfate for further determination by IC and ICP-MS. In addition, this method is relatively inexpensive, allowing the separation of analytes from the matrix and reduced interference in the determination step by IC or ICP-MS.