Avaliação de métodos de decomposição de chocolate e determinação de metais por ICP-OES e ICP-MS

In this work, was evaluated the main methods of sample preparation reported in the literature for decomposition of chocolate and, in addition, was proposed the decomposition by microwave induced combustion (MIC) for further determination of Cd, Co, Cr, Ni and Pb by inductively coupled plasma mass sp...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2014
Main Author: Marques Junior, Jucelino Medeiros lattes
Orientador/a: Flores, Érico Marlon de Moraes lattes
Banca: Costa, Adilson Ben da lattes, Duarte, Fábio Andrei 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/1/10570
Citação:MARQUES JUNIOR, Jucelino Medeiros. Avaliação de métodos de decomposição de chocolate e determinação de metais por ICP-OES e ICP-MS. 2014. 84 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
Resumo Português:Neste trabalho, foram avaliados os principais métodos de preparo de amostra reportados na literatura para a decomposição de chocolate e, adicionalmente, foi proposta a decomposição por combustão iniciada por micro-ondas (MIC) para posterior determinação de Cd, Co, Cr, Ni e Pb por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado com nebulização pneumática (PN-ICP-OES) e ultrassônica (USN-ICP-OES). MAWD foi dividida da seguinte forma: (MAWD-1) 300 mg de amostra + 6 mL de HNO3 concentrado + 1 mL de H2O2 (30%), (MAWD-2) 300 mg de amostra + 6 mL de HNO3 concentrado, (MAWD-3) 500 mg de amostra moída (pó) + 6 mL de HNO3 concentrado + 1 mL de H2O2 (30%) e (MAWD-4) 300 mg de amostra + 4 mL de HNO3 concentrado e 2 mL de HCl. Além disso, foi feita a decomposição utilizando sistema com câmara única de reação (SRC MAWD). Na MIC foi avaliada a massa de amostra e a concentração de HNO3 como solução absorvedora. O procedimento MAWD-3 apresentou concordância dos valores para todos os analitos após determinação por ICP-MS com os demais procedimentos por MAWD e SRC MAWD. Além disso, o teor de carbono residual (RCC) após decomposição por MAWD-3 foi de 1,4 ± 0,1% não apresentando diferença significativa com os demais procedimentos por MAWD. Desta forma, na decomposição do chocolate por MAWD poderia se usar até 500 mg de amostra sem necessidade de moagem. Na decomposição do chocolate por via seca foram observadas perdas para Cd e na decomposição por bloco digestor o teor de RCC foi de 14%. Na MIC foi possível a decomposição de até 500 mg de chocolate com HNO3 7 mol L-1 como solução absorvedora e o teor de RCC foi de 0,20 ± 0,02%, seis vezes menor quando comparado aos procedimentos por MAWD. Houve concordância dos resultados para Cr e Ni obtidos por PN-ICP-OES comparado com os resultados obtidos por ICP-MS para quase todos os métodos de preparo avaliados. Os valores para Cd e Pb ficaram abaixo do limite de detecção (LD) por PN-ICP-OES. Na decomposição de material de referência certificado (CRM) de leite em pó integral por MAWD-2 e determinação por ICP-MS foram observadas concordâncias da ordem de 107, 104 e 91% para Co, Cr e Pb, respectivamente, e concordâncias da ordem de 97 e 95% para Co e Pb, respectivamente, com CRM de leite sem gordura. Os LDs obtidos para Cd, Co e Cr por USN-ICP-OES apresentaram uma melhora significativa quando comparado com os LDs obtidos por PN-ICP-OES. Para Pb houve uma melhora por um fator de até dez vezes nos LDs para USN-ICP-MS quando comparado com PN-ICP-OES. Contudo, a determinação de Ni não foi possível por USN-ICP-OES. Desta forma, os métodos MAWD-3 e MIC 7 mol L-1 mostraram-se satisfatórios para a decomposição de até 500 mg de chocolate, com tempos de decomposição inferiores aos sistemas abertos e a possibilidade de determinação de Cd, Co, Cr e Pb por ICP-MS ou USN-ICP-OES.
Resumo inglês:In this work, was evaluated the main methods of sample preparation reported in the literature for decomposition of chocolate and, in addition, was proposed the decomposition by microwave induced combustion (MIC) for further determination of Cd, Co, Cr, Ni and Pb by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and pneumatic nebulization with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (PN-ICP-OES) and ultrasonic nebulization (USN-ICP-OES). MAWD was splitted in 4 ways: (MAWD-1) 300 mg of sample + 6 mL concentrated HNO3 + 1 mL of H2O2 (30%), (MAWD-2) 300 mg of sample + 6 mL concentrated HNO3, (MAWD-3) 500 mg of ground sample (powder) + concentrated HNO3 + 1 mL of H2O2 (30%) and (MAWD-4) 300 mg of sample + 4 mL concentrated HNO3 + 2 mL concentrated HCl. Moreover, the decomposition was performed in a closed system using single reaction chamber (SRC MAWD). In the MIC was evaluated the mass of the sample and the HNO3 concentration as absorption solution. The procedure MAWD-3 presented agreement of values for all analytes after determination by ICP-MS with other procedures MAWD and SRC MAWD. Besides, the residual carbon content (RCC) after decomposition by MAWD-3 was 1.4 ± 0.1% without significant difference with the other procedures MAWD. Thus, the decomposition of chocolate by MAWD could be used up to 500 mg of sample without grinding. In the decomposition of chocolate by dry ashing was observed losses for Cd and in the decomposition in open vessels the RCC was 14%. In the MIC was possible to decompose up to 500 mg of chocolate with 7 mol L-1 HNO3 as absorption solution and the RCC value was 0.20 ± 0.02%, six fold lower compared to the MAWD procedures. There was agreement in the results for Cr and Ni obtained by PN-ICP-OES compared with the results obtained by ICP-MS for almost all preparation methods evaluated. The values for Cd and Pb were below the limit of detection (LD) by PN-ICP-OES. In the decomposition of certified reference material (CRM) of whole milk powder by MAWD-2 and determination by ICP-MS were observed agreement in the range of 107, 104 and 91% for Co, Cr and Pb, respectively, and agreement in the range of 97 and 95% for Co and Pb, respectively, using CRM non-fat milk. The LDs obtained for Cd, Co and Cr by USN-ICP-OES showed a significant improvement when compared with the LDs obtained by PN-ICP-OES. For Pb there was an improvement up to ten fold in the detection limits for USN-ICP-MS when compared with PN-ICP-OES. However, the determination of Ni was not possible for USN-ICP-OES. Thus, MAWD-3 and MIC 7 mol L-1 methods were satisfactory for decomposing up to 500 mg of chocolate, decomposition times lower than open systems and the possibility of determination Cd, Co, Cr and Pb by ICP-MS or USN-ICP-OES.