1 |
[en] DEVELOPMENT AND APPLICATION OF A NEW METHODOLOGY FOR THE SPECIATION ANALYSIS OF SELENIUM IN AQUEOUS EFFLUENTS FROM PETROLEUM REFINERIES / [pt] DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UMA NOVA METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE ESPECIAÇÃO DE SELÊNIO EM EFLUENTES HÍDRICOS DE REFINARIAS DE PETRÓLEOROGERIO CINTRA PEREIRA 24 June 2005 (has links)
[pt] De acordo com a legislação federal no Brasil (CONAMA: Res.
20/86, Art.
21), a concentração total máxima de selênio permissível em
efluentes de fontes
poluidoras deve ser tão baixa quanto 0,05 mg L-1. Em
refinarias de óleo, nas quais
óleo cru proveniente de xisto marinho selenífero é
processado, os efluentes podem
conter concentrações muito mais altas, exigindo a remoção
deste elemento por
processos de coagulação/precipitação. O comportamento de
selênio nestes
processos depende, criticamente, de sua forma química;
selenocianato não é
eficientemente removido por tratamentos convencionais de
precipitação com uso
de Fe(OH)3. O conhecimento sobre especiação de selênio no
rejeito hídrico é
portanto importante para o desenvolvimento de adequadas
estratégias de
tratamento. Neste trabalho, um novo método para análise de
especiação de
selenito (Se-IV), selenato (Se-VI) e selenocianato (SeCN-)
é descrito, e são
apresentados os primeiros resultados sobre a distribuição
destas espécies em
rejeitos hídricos oriundos de uma planta de refino de óleo
brasileira. O método é
baseado em separação das espécies por cromatografia de íons
seguida por
detecção em linha de 77Se, 78Se e 82Se usando ICPMS. O
sistema cromatográfico
empregado consiste de uma bomba HPLC equipada com válvula
injetora manual e
uma coluna de troca aniônica (Metrosep A Supp1); esta
última interfaceada com o
detector (ICPMS) utilizando nebulizador concêntrico-câmara
ciclônica como
sistema de introdução de amostra. Detecção condutimétrica e
amperométrica das
espécies de selênio foram também avaliadas, usando-se um
cromatógrafo
comercial de íons. Vários eluentes, já descritos na
literatura para análise de
especiação de selênio inorgânico, foram testados
(carbonato/bicarbonato, tampão
ftalato, ácido p-hidroxibenzóico, etc.) e permitiram, na
maioria dos casos, uma
boa separação entre Se(IV) e Se(VI), no entanto, resultaram
todos em tempos de
retenção muito longos e como conseqüência, alargamento do
pico para o íon SeCN-1. Esta desvantagem foi eficientemente
eliminada usando-se uma solução de
ácido cianúrico (0,003 mol L-1), modificado com
acetonitrila (2% v/v) e perclorato
(0,002 mol/L) como fase móvel. Típicos tempos de retenção
(s) para os três
analitos aqui estudados foram: selenito (210), < selenato
(250) e selenocianato
(450). Repetitividades em posição de picos foram melhores
que 1%, e na
avaliação de área de pico melhores que 3 %. Limites de
detecção (em ng) para as
espécies usando o instrumento ELAN 5000 e uma alça de
amostragem de 500-uL
foram 0,04, 0,05 e 0,09, respectivamente. Não se dispunha
de materiais de
referência certificados para este estudo, contudo,
resultados em efluentes de
complexa composição e fortificados com os íons de
interesse, mostraram
aceitáveis recuperações (85% - 115%) e repetitividades (RSD
< 5%), validando
este método para o propósito previsto. Uma vez otimizado, o
método foi aplicado
a efluentes hídricos de uma refinaria de óleo. Em todas as
amostras analisadas,
selenocianato foi de longe a espécie mais abundante,
atingindo concentrações de
até 90 ug L-1, seguida por selenito. As concentrações de
selenato estavam abaixo
do limite de detecção em todas as amostras, explicável
pelas características
redutoras destas águas. As concentrações totais de selênio
em todas as amostras,
avaliadas por geração de hidretos (HG-ICPMS) e,
alternativamente, por ICPOES,
excederam aquelas obtidas pela análise de especiação,
indicando a presença de
outras espécies de selênio, não observadas pela metodologia
aqui usada.
Trabalhos estão em progresso para identificar e quantificar
estas espécies. / [en] According to federal laws in Brazil (CONAMA: Res. 20/86,
Art. 21), the
maximum permissible total concentration of selenium in
effluents from polluting
sources must be as low as 0,05 mg L-1. In oil refineries,
in which crude oil from
seleniferous marine shales are processed, wastewater may
contain much higher
concentrations, thus requiring removal of this element by
coprecipitation/
coagulation procedures. The behavior of selenium in such
processes
depends critically on its chemical form; e.g. selenocyanate
is not efficiently
removed by the conventional treatment using Fe(OH)3
precipitation. Knowledge
on the speciation of selenium in wastewater is therefore
important for the
development of adequate treatment strategies. In this work,
a new method for the
speciation analysis of selenite (Se-IV), selenate (Se-VI) e
selenocyanate (SeCN-)
is described and first results are presented on the
distribution of these species in
wastewater samples from a Brazilian oil refinery plant. The
method is based on
their ion chromatographic separation followed by on-line
detection of 77Se, 78Se
and 82Se using ICPMS. The chromatographic system employed
consisted of
HPLC pump equipped with a manual syringe loading injector,
and an anion
exchange column (Metrosep A Supp1, Metrohm); the latter
interfaced with the
ICPMS detector via a concentric nebulizer/cyclonic spray
chamber sample
introduction device. Suppressed conductivity detection and
constant potential
amperometric detection of these selenium species were also
evaluated using a
commercial IC-system. Several eluants, already described in
the literature for the
speciation analysis of inorganic selenium, were tested
(e.g. carbonatehidrogencarbonate
and phthalate buffer, p-hydroxy benzoic acid, etc)
permitting
in most cases a good separation of Se(IV) and Se(VI),
however resulting all in
very long residence times (>20min) and associated peak
broadening for the
polarizable SeCN - ion. This drawback could be effectively
avoided using a solution of cyanuric acid (0.003 mol L-1),
modified with acetonitrile (2% v/v) and
perclorate (0.002 mol L-1), as the mobile phase. Typical
residence times for the
three analyte species here studied were: selenite (210 s) <
selenate (250 s) <
selenocyanate (450 s), with repeatabilities in peak
position better than 1% and
peak area evaluation better than 3 %. Limits of detection
(in ng) for these species
using an ELAN 5000 instrument and a 500-uL sample injection
loop are 0.04,
0.05 and 0.09, respectively. No certified reference
materials were available for
this study, however, results on spiked effluent samples of
complex composition
showed acceptable recoveries (85% - 115%) and
repeatibilities (RSD < 5 %),
thus validating this method for its intended purpose. Once
optimized, the method
was applied to wastewater samples from a Brazilian oil
refinery plant. In all
samples so far analyzed, selenocyanate was by far the most
abundant selenium
species reaching concentrations of up to 90 uL-1, followed
by selenite. Selenate
concentrations were below the quantification limit in all
samples, explainable by
the reducing character of these waters. Total
concentrations of selenium in most
samples, assessed by hydride generation ICPMS and
alternatively by ICPOES,
exceeded those obtained from speciation analysis,
indicating the presence of
other selenium species, not observed by the here used
methodology. Work is in
progress to identify and quantify these species.
|
2 |
[en] TRACE ELEMENTS DETERMINATION IN FOODS BY SS-GFAAS AND HG AFS / [pt] DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇO EM ALIMENTOS POR SS-GFAAS E HG AFSMARIELA NORMA MATOS REYES 31 August 2007 (has links)
[pt] A qualidade de produtos alimentícios tem recebido especial
atenção devido
a sua importância na nutrição e saúde humanas. Neste
sentido, a determinação
de metais traço em alimentos tem se convertido em
importante campo na análise
de alimentos. Em relação aos óleos vegetais, a sua
composição em termos de
metais traço é um critério relevante para a avaliação da
qualidade, uma vez que
se sabe que estes metais afetam a sua taxa de oxidação,
influenciando as suas
características e no seu armazenamento. Por outro lado,
cereais e outros
alimentos de origem vegetal são especialmente relevantes
na alimentação
humana, uma vez que são a base da dieta de muitas
populações do mundo. No
presente trabalho, foi desenvolvido um método analítico
para determinação
direta de Cu e Ni em óleos vegetais por Espectrometria de
Absorção Atômica no
Forno de Grafite (GFAAS): as amostras foram pesadas
diretamente em uma
plataforma de grafite e introduzidas no atomizador, com o
auxílio de um
acessório de amostragem de sólidos. O programa de
temperatura otimizado
permitiu o uso de soluções de calibração aquosas. A
exatidão do procedimento
foi confirmada pela boa concordância entre os resultados
obtidos pelo
procedimento proposto e por procedimentos comparativos. Os
limites de
detecção foram de 0,001 e 0,002 μg g-1 para Cu e Ni,
respectivamente, nas
amostras originais. Em continuação, empregou-se a técnica
de fluorescência
atômica para a determinação do conteúdo total de As, Sb,
Se, Te e Bi em
amostras vegetais, de cereais e legumes, após calcinação
por via seca. Foram
otimizados os parâmetros relativos a geração dos hidretos,
assim como os
parâmetros de fluorescência. Testes de adição de analito,
assim como a análise
de materiais certificados de referência, garantiram a
exatidão do procedimento.
Os resultados encontrados mostraram que as amostras
estudadas encontraramse
todas, nos limites preconizados pela legislação européia.
Finalmente, uma
metodologia analítica não cromatográfica, rápida, sensível
e simples foi
desenvolvida para a quantificação de espécies tóxicas de
arsênio em arroz,
sêmola, acelga e berinjela. Estas espécies foram extraídas
com H3PO4 1 mol L-1
+ Triton XT-114 0,1%, assistida por ultra-som, seguindo-se
a lavagem com
EDTA 0,1% (m/v). As espécies As(III), As(V), DMA e MMA
foram quantificadas no extrato por espectrometria de
fluorescência atômica por geração de hidretos
utilizando um sistema de equações proporcionais, que
correspondem a quatro
condições experimentais diferentes. Os valores de limite
de detecção do método
foram 1,3 (3,15); 0,9 (2,97); 1,5 (0.46) e 0,6 (0,37) ng g-
1 para As(III), As(V), DMA
e MMA, respectivamente, nas amostras de cereais e
vegetais, expressos em
termos do peso seco da amostra. Os estudos da recuperação
mostraram
porcentagens maiores que 90% para as quatro espécies
consideradas. A análise
de especiação de um material de referência de farinha de
arroz certificado para
arsênio total mostrou resultados coerentes e concordantes
com outros estudos
com ele realizados. / [en] The quality of food products has received a special
attention due to its
influence in the human health and nutrition. Thus, trace
metal determination in
foods has turned an important field in food analysis.
Concerning vegetal oils, its
metal trace metal composition is a criterion for the
assessment of their quality
since it is known that these metals affect their rate of
oxidation, influencing its
characteristics and storage management. As part of the
present work the direct
determination of Cu and Ni in vegetal oils by Graphite
Furnace Atomic Absorption
Spectrometry (GFAAS), using the solid sampling strategy
was developed: The
samples were weighed on a graphite platform boat and
inserted in the graphite
tube. An adequate temperature program allowed the
calibration by external
aqueous calibration curves. A good agreement between the
results arisen from
the proposed and two comparative procedures (EPA 3031 and
EPA 3051)
confirmed the accuracy of the proposed procedure. The
limits of detention in the
original samples were 0.002 and 0.001 ìg g-1 for Cu and
Ni, respectively. A
second part of the work has dealt with the determination
of the total content of
As, Sb, Se, Te and Bi in samples of vegetable, cereals and
pulses by HG AFS.
The samples were dry ashed by a proper ashing program, and
the hydride
generation parameters were optimized, as well as those
related to the
fluorescence emission. Recovery testes and the analysis of
certified reference
materials testified the accuracy of the procedure. The
content of the studied
elements in studied samples were all below those of the
European regulation.
Finally, a fast, sensitive and simple non chromatographic
methodology was
developed for the speciation analysis of toxic arsenic
species in rice, wheat
semolina, chard and aubergines samples. Ultrasound
assisted extraction of the
toxic arsenic species was carried with 1 mol of L-1 H3PO4
and 0.1% (m/v) Triton
XT-114. After the extraction, As(III), As(V), DMA and MMA
were quantified by
hydride generation atomic fluorescence spectrometry at
four different
experimental conditions. The fluorescence intensities
derived from these four
measurements were introduced in a system of four
proportional equations,
permitting the calculation of the individual species
concentration.. The detection
limits were 1.3 (3.2), 0.9 (3.0), 1.5 (0.5)) and 0.6 (0,5)
ng g-1 for As(III), As(V), DMA and MMA, respectively in
the cereals and (vegetable) samples, expressed
in terms of the dry weight. Recoveries greater than 90%
for the four considered
species in samples spiked at 100 ng g-1 level were
obtained as well as the
assurance of no species interconversion. The speciation
analysis of a rice flour
reference material certified for total arsenic led to
coherent results, which were
also in agreement with other speciation studies made on
the same CRM.
|
Page generated in 0.0524 seconds