Neste trabalho avaliou-se a concentração de metais, no perfil vertical, de amostras de sedimento e de água do reservatório da Usina Hidrelétrica de Furnas – MG (Compartimento Sapucaí). As coletas de amostras de água e sedimento foram realizadas em 3 pontos distintos da Usina Hidrelétrica de Furnas. A água foi coletada com Garrafa de Van Dorn e o sedimento com coletor do tipo Kajak-Brinkhurst. As amostras foram fatiadas de 1 em 1 cm até a profundidade de 5 cm e coletou-se também a fatia de 10 cm. A digestão das amostras de sedimento foi feita com sistema de irradiação em forno de micro-ondas com frascos fechados com ácido concentrado (HNO3) e peróxido de hidrogênio, conforme preconizado pela “Environmental Protection Agency 3051A (EPA)”. Os metais analisados foram: Cd e Pb por espectrometria de absorção atômica com atomização em forno de grafite; Mn em espectrometria de absorção atômica em chama; As, Cd, Co, Cu, Mn, Fe, Pb, Ni, Se e Zn por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente. Para avaliar a exatidão do método foi empregado material de referência certificado e os valores encontrados foram condizentes para o intervalo de confiança de 95 %, aplicando-se o teste t-Student para a maioria dos metais, exceto para o manganês. As concentrações de Cd, Pb e Mn obtidas nas amostras de água não indicaram poluição, pois se encontram abaixo dos limites máximos permitidos pelo conselho nacional do meio ambiente. Os resultados das concentrações dos metais em sedimentos foram semelhantes aos valores estabelecidos pelos níveis de referência geológicos global, “Threshold Effect Level, Probable Effect Level” e também com valores de referência regional. Uma estratificação pontual pode ser obervada, na coluna de sedimento, no entanto, a principal característica foi a heterogeneidade na composição do sedimento o que dificulta a avaliação do perfil. Também pode ser notado diferença nas concentrações dos metais entre as estações seca e chuvosa com diluição na estação chuvosa. / In this work the concentration of metals was evaluated in the vertical profile of sediment samples and water from the reservoir Hydroelectric Furnas - MG (Compartment Sapucaí). The water was collected with a Van Dorn bottle and a Kajak-Brinkhurst was used for sediment collection. The samples were sliced into 1 cm to a depth of 5 cm also collected a slice of 10 cm. The sediment samples were digested in a cavity microwave oven system using concentrated acid (HNO3) and hydrogen peroxide, as recommended by the Environmental Protection Agency 3051A (EPA). The following metals were analyzed: Cd and Pb by graphite furnace atomic absorption spectrometry; Mn by flame atomic absorption spectrometry; As, Cd, Co, Cu, Mn, Fe, Pb, Ni, Se and Zn by inductively coupled plasma mass spectrometry. Certified Reference Material was employed to evaluate the accuracy of the proposed method and the values were in agreement at 95% confidence level (t-Student test) for most metals, except for manganese. The obtained concentrations for the metals in the water samples indicated no pollution, since most are below the maximum limits recommended by the national council of the environment. The results of the concentration of metals in sediment were similar to the values of the Global Geological Reference Levels, the Threshold Effect Level, the Probable Effect Level as well as the Regional Reference Values. The punctual stratification can be observed in the sediment column, nevertheless the main feature are the heterogeneity of the sediment composition which difficult the profile evaluation. It was also noted that there were difference in the metals concentration between the dry and rainy seasons, causing a dilution in the rainy season. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

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Aiming to regulate the pharmaceutical production and establish standards of final products quality, organizations such as the USP, EMA and ICH established regulations governing maximum exposure to target elements, including some metals that are known to be toxic to human health. Other elements, despite its essentiality in certain concentrations, require exposure control. Regularly a sample to be measured by ICP techniques requires its conversion to a representative solution, usually involving microwave-assisted acid digestion. Once decomposed, the elemental analysis is done using inductively coupled plasma techniques. This study aims to establish a general method of sample preparation and elemental analysis of drug samples (excipients, continuous use drugs, multivitamins, multiminerals and natural products), in order to meet the demands of the pharmaceutical industry. In this sense, sample preparation was based on microwave assisted acid digestion using the following reagents: nitric acid, hydrochloric acid and hydrogen peroxide. The established procedure involves a 41 min heating program with a maximum temperature of 210 oC. The efficiency of digestion was assessed by determination of dissolved organic carbon. Best digestions were reached using 5 ml of inverted aqua regia for 500 mg of sample. The elemental analysis techniques used were ICP OES and ICP-MS. In both cases, analytical calibration curves were built based on the J value, established by USP, which takes into account the permitted daily exposure to the target element, the maximum daily dose of medicament and the sample dilution factor. Both techniques were suitable for metal impurities determination. For ICP OES recoveries were close to 100% for most analytes in all tested samples. For ICP-MS, despite being within the range from 70 to 150% set by USP, recoveries still require further evaluation. / O processo de manufatura de produtos farmacêuticos pode causar ao produto final contaminação por resíduos metálicos acarretando potenciais prejuízos à saúde humana. Com o objetivo de regulamentar a produção farmacêutica e estabelecer padrões de qualidade para o produto final, organizações como USP, EMA e ICH estipularam regulamentações para estabelecer a exposição máxima aos elementos-alvo, incluindo elementos notórios pela toxicidade ao ser humano. Outros elementos, apesar da essencialidade em certas concentrações requerem controle de exposição. Em geral, para que uma amostra seja analisada por técnicas de ICP requer-se que a mesma seja convertida em uma solução representativa, geralmente envolvendo digestão ácida assistida por radiação micro-ondas. Este estudo buscou estabelecer um método geral de preparo de amostra e análise elementar de amostras de produtos farmacêuticos (entre excipientes e fármacos de uso contínuo, multivitamínicos, multiminerais e produtos naturais) visando atender a demanda da indústria farmacêutica. Iniciou-se o estudo de preparo de amostra avaliando-se as possíveis misturas ácidas para a digestão assistida por radiação micro-ondas, envolvendo ácido nítrico, ácido clorídrico e peróxido de hidrogênio. Para isso foi utilizado um programa de aquecimento de 41 min com temperatura máxima de 210 oC. A eficiência da digestão foi avaliada determinando-se o carbono orgânico dissolvido. O procedimento estabelecido envolveu o uso de 5 mL de água régia invertida para cada 500 mg de amostra ( tanto excipiente quanto produto final)a ser digerida. Para a análise elementar foram utilizadas as técnicas de ICP OES e ICPMS. Em ambos os casos as curvas analíticas de calibração foram construídas com base no J estabelecido pela USP, que considera a exposição diária permitida para o elemento alvo, a máxima dose diária do medicamento e o fator de diluição da amostra. Ambas as técnicas de mostraram adequadas para a determinação de impurezas metálicas. As recuperações apresentaram resultados próximos a 100% para a maioria das amostras para medidas usando ICP OES. Para a técnica de ICP-MS, apesar de apresentar valores dentro da variação de 70 a 150% estabelecida pela USP, os resultados de recuperação ainda requerem uma avaliação mais detalhada.

Neste estudo foram avaliados procedimentos analíticos comparativos para o preparo de três tipos de amostras agroindustriais (rochas, cafés e antibióticos) na determinação de elementos inorgânicos pelas técnicas de espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), espectrometria de emissão atômica em chama (FAES) e espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Seis procedimentos de decomposição de rochas foram estudados e classificados em 3 grupos: GRUPO I: bombas de teflon; GRUPO II: bloco digestor; GRUPO III: forno de microondas convencional. Os elementos Cu, Fe, Mn e Zn foram quantificados pela técnica FAAS em duas amostras comerciais e dois materiais de referência padrão de rochas. Os melhores resultados foram obtidos para os procedimentos que empregaram forno de microondas convencional usando-se HF na mistura ácida. Os teores de 9 nutrientes foram determinados em 35 amostras de café (verde e torrado) por FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn e Zn), FAES (Na e K) e pelo método Kjeldahl (N). As amostras foram preparadas por dois procedimentos de decomposição via úmida, um deles empregando bloco digestor e V2O5 como catalisador e o outro forno de microondas convencional. A exatidão dos métodos foi verificada pela análise de três materiais de referência padrão de folhas. Um teste foi realizado moendo-se uma das amostras de café verde em dois tipos de moinho (criogênico e tipo Willye) para avaliar possíveis contaminações. Contaminação com Fe foi observada com o uso do moinho tipo Willye. Outro teste constou da determinação desses 9 nutrientes em uma amostra de café verde com casca. Altos teores de Na, Ca, K e Fe foram encontrados na casca do café verde, confirmando assim a possibilidade de reaproveitamento desses resíduos em processos de adubação e na produção de ração animal. Análises quimiométricas aplicando-se PCA e HCA mostraram que os elementos Na, K, Ca, Mg e Fe foram os principais responsáveis pela discriminação entre as amostras de café verde e torrado. Um método foi desenvolvido para a determinação simultânea de Cd e Pb por GFAAS em antibióticos sólidos usados na fermentação da cana de açúcar. Seis amostras de antibióticos sólidos comerciais foram analisadas injetando-se 20 µL das amostras decompostas em meio ácido (forno de microondas convencional) dentro da plataforma de grafite pré-tratada com W seguido de 5 µL do modificador químico Pd 1000 mg L-1. As amostras foram solubilizadas por dois procedimentos: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) e, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). As temperaturas de pirólise e atomização do programa de aquecimento do atomizador foram fixadas em 600oC e 2200oC, respectivamente. As massas características calculadas para a determinação simultânea foram 1,6 pg Cd e 41,7 pg Pb. Limites de detecção (LOD) baseados na absorbância integrada foram 0,02 µg L-1 Cd e 0,7 µg L-1 Pb e os desvios padrões relativos (n = 10) para Cd e Pb foram 5,7% e 8,0%, respectivamente. As recuperações de Cd e Pb adicionadas às amostras digeridas variaram de 91% a 125% (Cd) e 80% a 112% (Pb). / Analytical comparative procedures for the preparation of three types of agro industrials samples (rocks, coffees and antibiotics) were evaluated in the determination of inorganic elements by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), flame atomic emission spectrometry (FAES) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) techniques. Six decomposition procedures of rocks were studied and classified in 3 groups: GROUP I: wet digestion in teflon bombs; GROUP II: wet digestion in digester heating block; GROUP III: wet digestion in conventional microwave oven system. The elements Cu, Fe, Mn and Zn were quantified by FAAS in two commercial samples and two standard reference materials of rocks. The best results were obtained for the procedures that employed conventional microwave oven system using HF in the acid mixture. The contents of 9 nutrients were determined in 35 coffee samples (green and roasted) by FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn), FAES (Na and K) and Kjeldahl method (N). Samples were prepared by two different wet digestion decomposition procedures; one of them employing digester heating block and the catalyst V2O5 and the other one employing a conventional microwave oven system. The accuracy of the methods was checked after analysis of three leave standard reference materials. A test was done in a green coffee sample ground in two types of mill (cryogenic and Willye) to evaluate possible contaminations. Contamination by Fe was observed with the use of Willye type mill. Another test was the determination of these 9 nutrients in an unpulped ripe cherry. High levels of Na, Ca, K and Fe were encountered in the green coffee rinds, which can be used as a complement in manuring process and for animal ration production. Chemometric analysis using PCA and HCA showed that Na, K, Ca, Mg, Cu and Fe were the principal elements to discriminate samples between green and roasted coffee. A method has been developed for the simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation by GFAAS. Six samples of commercial solid antibiotics were analyzed by injecting 20 µL of digested samples (closed microwave oven system) into the pretreated graphite platform with W followed by 5 µL of 1000 mg L-1 Pd chemical modifier. Samples were solubilized by two procedures: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) and, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). The pyrolysis and atomization temperatures of the heating program of the atomizer were fixed at 600oC and 2200oC, respectively. The calculated characteristic masses for the simultaneous determination were 1.6 pg Cd and 41.7 pg Pb. Limits of detection (LOD) based on integrated absorbance were 0.02 µg L-1 Cd and 0.7 µg L-1 Pb and the relative standard deviations (n = 10) for Cd and Pb were 5.7% and 8.0%, respectively. The recoveries of Cd and Pb added to the digested samples varied from 91% to 125% (Cd) and 80% to 112% (Pb).

Neste estudo foram avaliados procedimentos analíticos comparativos para o preparo de três tipos de amostras agroindustriais (rochas, cafés e antibióticos) na determinação de elementos inorgânicos pelas técnicas de espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), espectrometria de emissão atômica em chama (FAES) e espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Seis procedimentos de decomposição de rochas foram estudados e classificados em 3 grupos: GRUPO I: bombas de teflon; GRUPO II: bloco digestor; GRUPO III: forno de microondas convencional. Os elementos Cu, Fe, Mn e Zn foram quantificados pela técnica FAAS em duas amostras comerciais e dois materiais de referência padrão de rochas. Os melhores resultados foram obtidos para os procedimentos que empregaram forno de microondas convencional usando-se HF na mistura ácida. Os teores de 9 nutrientes foram determinados em 35 amostras de café (verde e torrado) por FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn e Zn), FAES (Na e K) e pelo método Kjeldahl (N). As amostras foram preparadas por dois procedimentos de decomposição via úmida, um deles empregando bloco digestor e V2O5 como catalisador e o outro forno de microondas convencional. A exatidão dos métodos foi verificada pela análise de três materiais de referência padrão de folhas. Um teste foi realizado moendo-se uma das amostras de café verde em dois tipos de moinho (criogênico e tipo Willye) para avaliar possíveis contaminações. Contaminação com Fe foi observada com o uso do moinho tipo Willye. Outro teste constou da determinação desses 9 nutrientes em uma amostra de café verde com casca. Altos teores de Na, Ca, K e Fe foram encontrados na casca do café verde, confirmando assim a possibilidade de reaproveitamento desses resíduos em processos de adubação e na produção de ração animal. Análises quimiométricas aplicando-se PCA e HCA mostraram que os elementos Na, K, Ca, Mg e Fe foram os principais responsáveis pela discriminação entre as amostras de café verde e torrado. Um método foi desenvolvido para a determinação simultânea de Cd e Pb por GFAAS em antibióticos sólidos usados na fermentação da cana de açúcar. Seis amostras de antibióticos sólidos comerciais foram analisadas injetando-se 20 µL das amostras decompostas em meio ácido (forno de microondas convencional) dentro da plataforma de grafite pré-tratada com W seguido de 5 µL do modificador químico Pd 1000 mg L-1. As amostras foram solubilizadas por dois procedimentos: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) e, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). As temperaturas de pirólise e atomização do programa de aquecimento do atomizador foram fixadas em 600oC e 2200oC, respectivamente. As massas características calculadas para a determinação simultânea foram 1,6 pg Cd e 41,7 pg Pb. Limites de detecção (LOD) baseados na absorbância integrada foram 0,02 µg L-1 Cd e 0,7 µg L-1 Pb e os desvios padrões relativos (n = 10) para Cd e Pb foram 5,7% e 8,0%, respectivamente. As recuperações de Cd e Pb adicionadas às amostras digeridas variaram de 91% a 125% (Cd) e 80% a 112% (Pb). / Analytical comparative procedures for the preparation of three types of agro industrials samples (rocks, coffees and antibiotics) were evaluated in the determination of inorganic elements by flame atomic absorption spectrometry (FAAS), flame atomic emission spectrometry (FAES) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) techniques. Six decomposition procedures of rocks were studied and classified in 3 groups: GROUP I: wet digestion in teflon bombs; GROUP II: wet digestion in digester heating block; GROUP III: wet digestion in conventional microwave oven system. The elements Cu, Fe, Mn and Zn were quantified by FAAS in two commercial samples and two standard reference materials of rocks. The best results were obtained for the procedures that employed conventional microwave oven system using HF in the acid mixture. The contents of 9 nutrients were determined in 35 coffee samples (green and roasted) by FAAS (Ca, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn), FAES (Na and K) and Kjeldahl method (N). Samples were prepared by two different wet digestion decomposition procedures; one of them employing digester heating block and the catalyst V2O5 and the other one employing a conventional microwave oven system. The accuracy of the methods was checked after analysis of three leave standard reference materials. A test was done in a green coffee sample ground in two types of mill (cryogenic and Willye) to evaluate possible contaminations. Contamination by Fe was observed with the use of Willye type mill. Another test was the determination of these 9 nutrients in an unpulped ripe cherry. High levels of Na, Ca, K and Fe were encountered in the green coffee rinds, which can be used as a complement in manuring process and for animal ration production. Chemometric analysis using PCA and HCA showed that Na, K, Ca, Mg, Cu and Fe were the principal elements to discriminate samples between green and roasted coffee. A method has been developed for the simultaneous determination of Cd and Pb in antibiotics used in sugar-cane fermentation by GFAAS. Six samples of commercial solid antibiotics were analyzed by injecting 20 µL of digested samples (closed microwave oven system) into the pretreated graphite platform with W followed by 5 µL of 1000 mg L-1 Pd chemical modifier. Samples were solubilized by two procedures: 1) 3 mL HNO3 conc. + 2 mL H2O2 30% (v/v) and, 2) 4 mL HNO3 20% (v/v) + 1 mL H2O2 30% (v/v). The pyrolysis and atomization temperatures of the heating program of the atomizer were fixed at 600oC and 2200oC, respectively. The calculated characteristic masses for the simultaneous determination were 1.6 pg Cd and 41.7 pg Pb. Limits of detection (LOD) based on integrated absorbance were 0.02 µg L-1 Cd and 0.7 µg L-1 Pb and the relative standard deviations (n = 10) for Cd and Pb were 5.7% and 8.0%, respectively. The recoveries of Cd and Pb added to the digested samples varied from 91% to 125% (Cd) and 80% to 112% (Pb).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGCLA.pdf: 4953630 bytes, checksum: 13c8dd01d0df7c6da5e9a087678857f8 (MD5) Previous issue date: 2004-09-03 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work suggests the chemical characterization of the genus Paspalum and was divided in 3 steps: 1) sample preparation of plants with diluted acids; 2) biosorption studies employing Paspalum notatum root material, and 3) investigation of root cellular wall constituents. Therefore, in the first step, solutions ranging from 2 to 14 mol L-1 HNO3 were used to assisted high-pressure microwave plant samples digestion. Quantitative amounts of analytes were obtained, including Fe and Al, by using 2 mL of 2 mol L-1 HNO3 solution plus 1 mL of H2O2 30 % v v-1. Residual carbon contents were ≤ 11 %. The 1H NMR spectra indicated lower variety of nitrocompounds for samples digested with diluted acids. For the second step, sorption studies in root material leached and no-leached with 0.14 mol L-1 HNO3 solution were performed. The sorption obtained for the former was higher than for the latter material. Sorption isotherms of Al3+, Fe3+, Cu2+ and Ni2+ in H3CCOONH4 and KNO3 environments with mono and multielemental solutions were plotted and adjusted to the more representative theoretical models for the experimental results. The KNO3 monoelemental studies presented higher sorption for Fe and Cu than for H3CCOONH4 environment, probably owing to the absence of bounding ions. Sorption has reduced for all analytes in KNO3 multielemental studies, probably owing to the competition by the sorption sites. In the other hand, H3CCOONH4 multielemental studies showed an increasing of two times for Fe and Al sorption, probably due to lateral interactions between the analytes and the biosorbent surfaces, which were verified with sorption isotherm profiles. In the last step, the 1H NMR spectra and the potentiometric titration indicated that the acid rinsing changed the material. In this case, interpretation of the results obtained with potentiometric titration suggests the amine and phenol groups as likely sorption sites. The determination of Al, Fe, Cu, Ni, aminoacids and sugar in fractions obtained from the sequential extraction of the cell wall compounds, combined to Pearson s correlation coefficient studies, evidenced different distributions of the analytes at the fractions and material. Thus, the functional groups related to each metal could be estimated. / Este trabalho propõe a caracterização química do gênero Paspalum e, para tanto foi dividido em 3 etapas: 1) preparo de amostras vegetais com ácido diluídos; 2) estudos de biossorção empregando material radicular de Paspalum notatum e 3) investigação de constituintes da parede celular do material radicular. Assim, para a primeira etapa, foram empregadas soluções de HNO3 (2 a 14 mol L-1) para a digestão de amostras vegetais assistida por forno de microondas com cavidade. Foram obtidas recuperações quantitativas de analitos, incluindo Fe e Al, empregando-se 2 mL de solução de HNO3 2 mol L-1 e 1 mL de H2O2 30 % v v-1. Os teores de carbono residual obtidos foram ≤ 11 %. A análise dos espectros de 1H NMR indicou menor variedade de nitrocompostos para as amostras preparadas com ácidos diluídos. Para a segunda etapa realizaram-se estudos de sorção em material radicular de Paspalum notatum não lixiviado e lixiviado com HNO3 0,14 mol L-1. Foram obtidas sorções mais elevadas para o material previamente lixiviado. Isotermas de sorção para Al3+, Fe3+, Cu2+ e Ni2+ em meio H3CCOONH4 e KNO3, com soluções mono e multilementares, foram traçadas, sendo ajustados os modelos teóricos mais representativos dos resultados experimentais. O meio KNO3 apresentou sorção mais elevada de Fe e Cu para estudos monoelementares do que o meio H3CCOONH4, provavelmente à ausência de íons complexantes. Em estudos multielementares a sorção em meio KNO3 foi reduzida para todos os analitos, provavelmente devido à competição pelos sítios de sorção. Por outro lado, o meio H3CCOONH4 apresentou o dobro de sorção para Fe e Al, provavelmente em função de interações laterais entre os analitos e à superfície do biossorvente, fatos verificados a partir do perfil das isotermas de sorção. Na última etapa do trabalho, espectros de 1H NMR e titulação potenciométrica indicaram que a lixiviação ácida alterou o material. Neste caso, a titulação potenciométrica indicou grupamentos aminos e fenólicos como prováveis sítios de sorção. A determinação de Al, Fe, Cu, Ni, aminoácidos e açúcares nas frações obtidas a partir da extração seqüencial dos componentes da parede celular, aliada a estudos de correlação de Pearson, permitiu evidenciar diferentes distribuições dos analitos nas frações e nos materiais. Assim, os grupos funcionais relacionados a cada metal puderam ser estimados.

Orientador: Vani Xavier de Oliveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2012

A cominuição de amostras geológicas envolve etapas para reduzir seus grãos garantindo sua representatividade, com o auxílio de vários equipamentos de moagem de amostras. São duas as contaminações que podem ser causadas durante o uso desses equipamentos. A primeira é a contaminação primária, pelo contato face a face entre a amostra e os componentes do sistema de moagem, e a segunda é a contaminação cruzada, derivada do material de outras amostras, previamente tratadas, que esteja depositado na superfície dos equipamentos de moagem. São limitadas as informações encontradas na literatura acerca das contaminações primárias, a maioria dos autores presumindo que a mesma seja maior na etapa final dos processos de tratamento. Ainda assim, se faz necessário um estudo sistemático sobre as possibilidades de contaminação primária, durante as diversas etapas de tratamento das amostras. Para esta pesquisa foram utilizadas amostras de quartzo puro, coletado na Fazenda Batatal, em Diamantina, Minas Gerais, com o exame da contaminação primária causada pelo uso dos equipamentos de fragmentação (britador de mandíbulas primário de aço manganês, britador de mandíbulas secundário de carbeto de tungstênio e prensa hidráulica com acessórios de fragmentação em aço) e, a seguir, os de pulverização (moinho de anéis de ágata, carbeto de tungstênio e aço-Cr). O quartzo, um dos materiais mais puros encontrados na natureza, é o que apresenta dureza suficientemente alta para promover intensos processos de interação e contaminação mais extrema. Posteriormente, avaliou-se a possibilidade da contaminação cruzada em quartzo causada pelo tratamento prévio de amostras de basalto (o RS132, da Formação Serra Geral, Rio Grande do Sul) e de granito (o ITU-06.04A, da intrusão Salto, Salto, São Paulo), utilizadas como padrões nos laboratórios do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, IGc-USP, com composições determinadas por fluorescência de raios X (FRX), no Laboratório de FRX do IGc-USP. As determinações químicas em soluções convenientemente preparadas de amostras de quartzo, utilizadas nas etapas de contaminação primária e cruzada, foram realizadas por espectrometria óptica com plasma indutivo acoplado (ICP-OES) e espectrometria de massa com plasma indutivo acoplado (ICP-MS) no Laboratório de Química e ICP-OES/MS do IGc-USP. Para estudos da contaminação primária foram geradas alíquotas Q1A, Q1B, Q1C, Q2A, Q2B, Q2C, Q3A, Q3B e Q3C (1 identifica tratamento por britador primário de ferro fundido, 2 o britador secundário de CW, 3 a prensa de aço-carbono; e A, B e C identificam os moinhos de anéis na moagem final: ágata, CW e aço-cromo). Nos estudos da contaminação cruzada foram geradas quatro alíquotas, Q4A-Gcc e Q4B-Gcc (quartzo pulverizado, respectivamente, em moinho de anéis de ágata e de CW, após pulverização do granito), e Q4A-Bcc e Q4B-Bcc (quartzo pulverizado nos mesmos moinhos, após tratamento do basalto). A única contaminação registrada foi causada pelos equipamentos durante cominuição primária do quartzo. A ambientação dos moinhos realizada após a moagem de granito ou basalto foi efetuada mediante limpeza rotineira, seguida de moagem com areia quartzosa (a seguir descartada), procedimento efetivo para evitar contaminação cruzada, por remover o material (basáltico ou granítico) aderido às superfícies dos equipamentos. O britador primário de aço manganês colabora com contaminações por Fe e Mn e elementos Cr, Mo, Cu, Sc e Nb, em teores menores. O britador de mandíbulas secundário de CW contaminou com W, provavelmente também com C (determinado por programa Total-Quant), e com algo de Al. A prensa em aço carbono contamina em níveis de 50 ppm de Fe, e teores menores de Cr e Mn. Moinhos pulverizadores de aço temperado contaminaram principalmente com Fe e Cr e, em teores menores, com Mn, W, Ni, Zn, Mo, e V. Cu e Sc aparecem também em níveis extremamente baixos nas amostras tratadas, e podem ser adicionados por estes moinhos. O moinho de anéis de CW contaminou com W (1000 ppm) e Co (70 ppm), aparecendo ainda C com teores apreciáveis; também contamina com Ta e Nb (em torno de 2 e 0,6 ppm, respectivamente). As determinações de vários elementos-traço no quartzo pulverizado em moinho de anéis de ágata ficaram muito próximas, ou abaixo, do limite de detecção das técnicas utilizadas, não se documentando nenhuma contaminação por efeito da utilização deste equipamento. / The grinding of geologic samples is performed to reduce grain size of the constituting minerals and to preserve a representative sample of the original material, with the help of several grinding and milling equipments. The primary and a secondary or crossed contamination are the possible effects that can be produced during these processes. The first is caused by the interaction between the components of the grinding equipments and the sample, the second derives from contamination by other geologic materials previously ground in those equipments. The information found in the previous literature on the subject is relatively limited, most authors assuming that the main contamination may be produced during the final stages of comminution, the one leading to the generation of fine powders. Thus, there is a need to conduct a systematic survey about extent and possibility of primary contaminations. The materials used are samples of pure quartz crystals from the Fazenda Batatal, city of Diamantina, Minas Gerais state, with research initially centered on the examination of primary contamination caused by the fragmentation equipment (manganese steel primary crusher, W carbide secondary crusher, hydraulic press with steel anvil) and then grinding to fine powder (ring grinders equipped with agate, W carbide or chrome-steel rings). Quartz, one of the purest substances found in nature, is a hard mineral that interacts vigorously with the grinding equipment, therefore causing more extreme contamination. A second round was performed testing crossed contamination in quartz caused by previous grinding of basalt (RS 132, Serra Geral Formation, Rio Grande do Sul state) and granite (ITU-06.04A, from the Salto intrusion, city of Salto, São Paulo state), used as standards at the chemistry laboratories of the Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo (IGc-USP), with their compositions determined by XRF at Igc-USP. The other chemical determinations, performed on samples of quartz solutions, for checking primary as well as crossed contamination, were performed on ICP-OES and ICPMS equipments, at the Chemistry and ICP-OES/MS Laboratory of Igc-USP. For the testing of primary contamination, the quartz aliquots Q1A, Q1B, Q1C, Q2A, Q2B, Q2C, Q3A, Q3B, and Q3C were prepared (1, 2 and 3 identify, respectively, primary jaw crusher with iron jaws, the secondary crusher with W carbide jaws and the hydraulic press with carbon steel anvil; A, B and C stand for the three used ring grinders, respectively equipped with agate, W carbide and chrome steel rings). Crossed contamination was tested with the aliquots Q4A-Gcc and Q4B-Gcc (quartz samples powdered, respectively, in the agate ring grinder and the CW ring grinder, after grinding of granite), and Q4A-Bcc and Q4B-Bcc (the same procedures as before, now with previous grinding of basalt). The only contamination registered in this study was caused during primary crushing and grinding of the quartz samples. Cleansing of equipment performed after grinding of basalt or granite using conventional cleaning techniques followed by grinding of quartzose sand (later discarded), is a procedure that erases the previous (basaltic or granitic) material from the used equipment; no significant crossed contamination was registered. The primary manganese steel crusher adds principally Fe and Mn to quartz, and elements as Cr, Mo, Cu, Sc and Nb, in lesser amounts. The secondary W carbide jaw crusher contaminates with W, probably also with C (determined with the TotalQuant program), and also with some Al. The carbon steel press contributes with contamination of about 50 ppm Fe, and lesser amounts of Cr and Mn. Powdering mills with tempered steel add mainly Fe and Cr and, to lesser extents, also Mn, W, Ni, Zn, Mo, and V to the quartz; Cu and Sc are present as possible contaminants in very low levels. The W carbide ring mill contaminates quartz with W (around 1000 ppm) and Co (around 70 ppm), adding significant levels of C. This mill contributes also with Ta and Nb additions (2 and 0.6 ppm, respectively). The determination of trace elements in quartz powdered with the agate ring mills does not register significant increases in the analyzed amounts, with levels that remain close to, or below, the respective detection limits, thus possibly precluding any contamination with the use of these mills.

A cominuição de amostras geológicas envolve etapas para reduzir seus grãos garantindo sua representatividade, com o auxílio de vários equipamentos de moagem de amostras. São duas as contaminações que podem ser causadas durante o uso desses equipamentos. A primeira é a contaminação primária, pelo contato face a face entre a amostra e os componentes do sistema de moagem, e a segunda é a contaminação cruzada, derivada do material de outras amostras, previamente tratadas, que esteja depositado na superfície dos equipamentos de moagem. São limitadas as informações encontradas na literatura acerca das contaminações primárias, a maioria dos autores presumindo que a mesma seja maior na etapa final dos processos de tratamento. Ainda assim, se faz necessário um estudo sistemático sobre as possibilidades de contaminação primária, durante as diversas etapas de tratamento das amostras. Para esta pesquisa foram utilizadas amostras de quartzo puro, coletado na Fazenda Batatal, em Diamantina, Minas Gerais, com o exame da contaminação primária causada pelo uso dos equipamentos de fragmentação (britador de mandíbulas primário de aço manganês, britador de mandíbulas secundário de carbeto de tungstênio e prensa hidráulica com acessórios de fragmentação em aço) e, a seguir, os de pulverização (moinho de anéis de ágata, carbeto de tungstênio e aço-Cr). O quartzo, um dos materiais mais puros encontrados na natureza, é o que apresenta dureza suficientemente alta para promover intensos processos de interação e contaminação mais extrema. Posteriormente, avaliou-se a possibilidade da contaminação cruzada em quartzo causada pelo tratamento prévio de amostras de basalto (o RS132, da Formação Serra Geral, Rio Grande do Sul) e de granito (o ITU-06.04A, da intrusão Salto, Salto, São Paulo), utilizadas como padrões nos laboratórios do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, IGc-USP, com composições determinadas por fluorescência de raios X (FRX), no Laboratório de FRX do IGc-USP. As determinações químicas em soluções convenientemente preparadas de amostras de quartzo, utilizadas nas etapas de contaminação primária e cruzada, foram realizadas por espectrometria óptica com plasma indutivo acoplado (ICP-OES) e espectrometria de massa com plasma indutivo acoplado (ICP-MS) no Laboratório de Química e ICP-OES/MS do IGc-USP. Para estudos da contaminação primária foram geradas alíquotas Q1A, Q1B, Q1C, Q2A, Q2B, Q2C, Q3A, Q3B e Q3C (1 identifica tratamento por britador primário de ferro fundido, 2 o britador secundário de CW, 3 a prensa de aço-carbono; e A, B e C identificam os moinhos de anéis na moagem final: ágata, CW e aço-cromo). Nos estudos da contaminação cruzada foram geradas quatro alíquotas, Q4A-Gcc e Q4B-Gcc (quartzo pulverizado, respectivamente, em moinho de anéis de ágata e de CW, após pulverização do granito), e Q4A-Bcc e Q4B-Bcc (quartzo pulverizado nos mesmos moinhos, após tratamento do basalto). A única contaminação registrada foi causada pelos equipamentos durante cominuição primária do quartzo. A ambientação dos moinhos realizada após a moagem de granito ou basalto foi efetuada mediante limpeza rotineira, seguida de moagem com areia quartzosa (a seguir descartada), procedimento efetivo para evitar contaminação cruzada, por remover o material (basáltico ou granítico) aderido às superfícies dos equipamentos. O britador primário de aço manganês colabora com contaminações por Fe e Mn e elementos Cr, Mo, Cu, Sc e Nb, em teores menores. O britador de mandíbulas secundário de CW contaminou com W, provavelmente também com C (determinado por programa Total-Quant), e com algo de Al. A prensa em aço carbono contamina em níveis de 50 ppm de Fe, e teores menores de Cr e Mn. Moinhos pulverizadores de aço temperado contaminaram principalmente com Fe e Cr e, em teores menores, com Mn, W, Ni, Zn, Mo, e V. Cu e Sc aparecem também em níveis extremamente baixos nas amostras tratadas, e podem ser adicionados por estes moinhos. O moinho de anéis de CW contaminou com W (1000 ppm) e Co (70 ppm), aparecendo ainda C com teores apreciáveis; também contamina com Ta e Nb (em torno de 2 e 0,6 ppm, respectivamente). As determinações de vários elementos-traço no quartzo pulverizado em moinho de anéis de ágata ficaram muito próximas, ou abaixo, do limite de detecção das técnicas utilizadas, não se documentando nenhuma contaminação por efeito da utilização deste equipamento. / The grinding of geologic samples is performed to reduce grain size of the constituting minerals and to preserve a representative sample of the original material, with the help of several grinding and milling equipments. The primary and a secondary or crossed contamination are the possible effects that can be produced during these processes. The first is caused by the interaction between the components of the grinding equipments and the sample, the second derives from contamination by other geologic materials previously ground in those equipments. The information found in the previous literature on the subject is relatively limited, most authors assuming that the main contamination may be produced during the final stages of comminution, the one leading to the generation of fine powders. Thus, there is a need to conduct a systematic survey about extent and possibility of primary contaminations. The materials used are samples of pure quartz crystals from the Fazenda Batatal, city of Diamantina, Minas Gerais state, with research initially centered on the examination of primary contamination caused by the fragmentation equipment (manganese steel primary crusher, W carbide secondary crusher, hydraulic press with steel anvil) and then grinding to fine powder (ring grinders equipped with agate, W carbide or chrome-steel rings). Quartz, one of the purest substances found in nature, is a hard mineral that interacts vigorously with the grinding equipment, therefore causing more extreme contamination. A second round was performed testing crossed contamination in quartz caused by previous grinding of basalt (RS 132, Serra Geral Formation, Rio Grande do Sul state) and granite (ITU-06.04A, from the Salto intrusion, city of Salto, São Paulo state), used as standards at the chemistry laboratories of the Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo (IGc-USP), with their compositions determined by XRF at Igc-USP. The other chemical determinations, performed on samples of quartz solutions, for checking primary as well as crossed contamination, were performed on ICP-OES and ICPMS equipments, at the Chemistry and ICP-OES/MS Laboratory of Igc-USP. For the testing of primary contamination, the quartz aliquots Q1A, Q1B, Q1C, Q2A, Q2B, Q2C, Q3A, Q3B, and Q3C were prepared (1, 2 and 3 identify, respectively, primary jaw crusher with iron jaws, the secondary crusher with W carbide jaws and the hydraulic press with carbon steel anvil; A, B and C stand for the three used ring grinders, respectively equipped with agate, W carbide and chrome steel rings). Crossed contamination was tested with the aliquots Q4A-Gcc and Q4B-Gcc (quartz samples powdered, respectively, in the agate ring grinder and the CW ring grinder, after grinding of granite), and Q4A-Bcc and Q4B-Bcc (the same procedures as before, now with previous grinding of basalt). The only contamination registered in this study was caused during primary crushing and grinding of the quartz samples. Cleansing of equipment performed after grinding of basalt or granite using conventional cleaning techniques followed by grinding of quartzose sand (later discarded), is a procedure that erases the previous (basaltic or granitic) material from the used equipment; no significant crossed contamination was registered. The primary manganese steel crusher adds principally Fe and Mn to quartz, and elements as Cr, Mo, Cu, Sc and Nb, in lesser amounts. The secondary W carbide jaw crusher contaminates with W, probably also with C (determined with the TotalQuant program), and also with some Al. The carbon steel press contributes with contamination of about 50 ppm Fe, and lesser amounts of Cr and Mn. Powdering mills with tempered steel add mainly Fe and Cr and, to lesser extents, also Mn, W, Ni, Zn, Mo, and V to the quartz; Cu and Sc are present as possible contaminants in very low levels. The W carbide ring mill contaminates quartz with W (around 1000 ppm) and Co (around 70 ppm), adding significant levels of C. This mill contributes also with Ta and Nb additions (2 and 0.6 ppm, respectively). The determination of trace elements in quartz powdered with the agate ring mills does not register significant increases in the analyzed amounts, with levels that remain close to, or below, the respective detection limits, thus possibly precluding any contamination with the use of these mills.

Este trabalho propõe o uso de microfrascos de polipropileno adaptados a um forno de microondas focalizadas como um procedimento alternativo para a preparação de amostras. O pré-tratamento de amostras em microfrascos digestores agrega algumas características importantes como aumento da freqüência analítica, pequena massa de amostra e baixo consumo de reagentes. A eficiência do sistema de digestão foi verificada com o desenvolvimento de metodologia para a determinação de cobre, ferro, manganês, selênio e zinco em cabelo por espectrometria de absorção atômica com atomização por chama ou eletrotérmica em forno de grafite. Os elementos selecionados são essenciais para os seres humanos e são indicadores nutricionais e do bom funcionamento enzimático. O sistema de digestão é constituído de um forno de microondas focalizadas e um tubo de vidro com 30 cm de comprimento e 4 cm de largura, ao qual são colocados quatro ou cinco microfrascos de polipropileno com capacidade para respectivamente 4,0 mL e 2,0 mL. Esses microfrascos foram adaptados a um suporte de Teflon® e fixado a uma haste de vidro, facilitando a introdução e retirada do interior do tubo de vidro. O sistema proposto possibilitou uma drástica redução no tempo de preparo de amostra e melhor eficiência de decomposição (menor teor de carbono residual) em comparação com os procedimentos convencionais. O sistema \"quase fechado\" associado a baixas temperaturas atingidas evitou perdas de elementos por volatilidade, além de apresentar uma ótima homogeneidade de aquecimento entre os microfrascos. A exatidão da metodologia foi verificada através de ensaios de recuperação da análise de um material de referência certificado (IAEA-086) e da análise de amostra com adição e recuperação dos analitos apresentando recuperações de 90 a 103%. / In this work the use of polypropylene vials adapted at focused m1crowaves, as alternative method for sample preparation is proposed. The sample pre-treatment in digestion vials include some desirable characteristics like increase of analytical frequency, low sample mass and low reagents consumption. To check the efficiency of the digestion system the development of a methodology for copper, iron, manganese, selenium and zinc determination using graphite furnace or flame atomic absorption spectrometry was performed. The selected elements are essential for human individual, nutritional indicators and required for enzymatic working. The digestion system is constituted of a focused microwave oven, a glass tube with 30 cm length and 4 cm width, where are setting four or five polypropylene vials with capacity for 4.0 mL and 2.0 mL, respectively, through a Teflon® support assisted by glass haste. The proposed system allowed a drastic reduction of sample preparation time and improved the decomposition efficiency (lower carbon residual content) comparing with conventional methods. The \"almost closed\" system associated with the low temperature avoids elements losses and improve heating homogeneity among the vials. The accuracy of the methodology was ascertained through good recoveries for a certificate reference material (IAEA-086) analysis and good recovery of spiked sample analysis, presenting recovery 90 to 103%.

Este trabalho propõe o uso de microfrascos de polipropileno adaptados a um forno de microondas focalizadas como um procedimento alternativo para a preparação de amostras. O pré-tratamento de amostras em microfrascos digestores agrega algumas características importantes como aumento da freqüência analítica, pequena massa de amostra e baixo consumo de reagentes. A eficiência do sistema de digestão foi verificada com o desenvolvimento de metodologia para a determinação de cobre, ferro, manganês, selênio e zinco em cabelo por espectrometria de absorção atômica com atomização por chama ou eletrotérmica em forno de grafite. Os elementos selecionados são essenciais para os seres humanos e são indicadores nutricionais e do bom funcionamento enzimático. O sistema de digestão é constituído de um forno de microondas focalizadas e um tubo de vidro com 30 cm de comprimento e 4 cm de largura, ao qual são colocados quatro ou cinco microfrascos de polipropileno com capacidade para respectivamente 4,0 mL e 2,0 mL. Esses microfrascos foram adaptados a um suporte de Teflon® e fixado a uma haste de vidro, facilitando a introdução e retirada do interior do tubo de vidro. O sistema proposto possibilitou uma drástica redução no tempo de preparo de amostra e melhor eficiência de decomposição (menor teor de carbono residual) em comparação com os procedimentos convencionais. O sistema \"quase fechado\" associado a baixas temperaturas atingidas evitou perdas de elementos por volatilidade, além de apresentar uma ótima homogeneidade de aquecimento entre os microfrascos. A exatidão da metodologia foi verificada através de ensaios de recuperação da análise de um material de referência certificado (IAEA-086) e da análise de amostra com adição e recuperação dos analitos apresentando recuperações de 90 a 103%. / In this work the use of polypropylene vials adapted at focused m1crowaves, as alternative method for sample preparation is proposed. The sample pre-treatment in digestion vials include some desirable characteristics like increase of analytical frequency, low sample mass and low reagents consumption. To check the efficiency of the digestion system the development of a methodology for copper, iron, manganese, selenium and zinc determination using graphite furnace or flame atomic absorption spectrometry was performed. The selected elements are essential for human individual, nutritional indicators and required for enzymatic working. The digestion system is constituted of a focused microwave oven, a glass tube with 30 cm length and 4 cm width, where are setting four or five polypropylene vials with capacity for 4.0 mL and 2.0 mL, respectively, through a Teflon® support assisted by glass haste. The proposed system allowed a drastic reduction of sample preparation time and improved the decomposition efficiency (lower carbon residual content) comparing with conventional methods. The \"almost closed\" system associated with the low temperature avoids elements losses and improve heating homogeneity among the vials. The accuracy of the methodology was ascertained through good recoveries for a certificate reference material (IAEA-086) analysis and good recovery of spiked sample analysis, presenting recovery 90 to 103%.