Vogel: Análise Química Quantitativa
Algumas determinações por espectroscopia de absorção atômica
termos do desvio-padrão do branco com k = 2. O branco, entretanto, é o
solvente que facilita a introdução da amostra no instrumento e não é um
branco que contém a matriz da amostra. Este limite de detecção
instrumental pode descrever o desempenho do instrumento. Deve-se usar,
todavia, k = 3.
O Apêndice 9 dá uma lista mais detalhada das raias de ressonância. Os
dados apresentados na Tabela 15.4, juntamente com os detalhes
experimentais dados nas Seções 15.20 a 15.22, permitem determinar a
maior parte dos elementos sem problemas. Para mais detalhes sobre a
determinação dos elementos por espectroscopia de absorção atômica,
consulte as referências da Seção 15.25. A maior parte dos fabricantes de
instrumentos fornece manuais de aplicação para seus equipamentos que
contêm detalhes completos dos experimentos.
Algumas determinações por
espectroscopia de absorção
atômica
Segurança. Antes de fazer qualquer experimento desta seção preste muita atenção
aos avisos de segurança. Tenha sempre em mente as regras de segurança de laboratório.
15.20 Magnésio e cálcio na água encanada
A determinação de magnésio na água potável é muito simples. Ocorre
pouca interferência quando se usa a chama aracetileno. A determinação de
cálcio, porém, é mais complicada. Podem ocorrer muitas interferências na
chama ar–acetileno, o que exige o uso de agentes de liberação como o
cloreto de estrôncio, o cloreto de lantânio ou o EDTA. Quando se usa a
chama mais quente óxido nitroso–acetileno, entretanto, a única interferência
importante provém da ionização do cálcio. Para evitar este processo, costumase adicionar um tampão de ionização, como o cloreto de potássio, à
solução-teste.
Determinação de magnésio
Preparação das soluções padrões Prepare uma solução estoque de
magnésio (1000 mg·l –1) dissolvendo 1,000 g de magnésio na forma de metal
em 50 ml de ácido clorídrico 5 M. Após a dissolução, transfira a solução
para um balão aferido de 1 litro e complete o volume com água destilada.
Prepare uma solução estoque intermediária (50 mg·l –1) pipetando 50 ml da
solução estoque para um balão aferido de 1 litro e completando o volume
com água. Dilua com exatidão quatro porções desta solução de modo a
obter quatro soluções padrões de magnésio com concentrações conhecidas e
dentro da faixa ótima de trabalho do instrumento utilizado (tipicamente 0,1
a 0,4 μg·ml–1 2+ de Mg).
Procedimento Embora o modo de operação possa variar um pouco de
acordo com o instrumento utilizado, o procedimento seguinte pode ser
tomado como típico. Coloque a lâmpada de catodo oco de magnésio na
posição de operação, ajuste a corrente no valor recomendado (normalmente
2 a 3 mA) e selecione a raia do magnésio em 285,2 nm com a largura
apropriada da fenda do monocromador. Ligue os reservatórios de gases
apropriados ao queimador, seguindo as instruções detalhadas para o
instrumento, e ajuste as condições de operação para obter uma chama de ar–
acetileno pobre no combustível.
Deixe a chama aspirar, em seqüência, as soluções padrões de magnésio,
começando com a solução mais diluída. Faça três leituras de absorbância
para cada uma delas. Entre cada nova solução, deixe o queimador aspirar
água desionizada. Leia, finalmente, a absorbância da amostra de água
encanada, suficientemente diluída para permitir uma leitura de absorbância
dentro da faixa de valores registrados para as soluções padrões. Faça a
curva de calibração e use-a para determinar a concentração de magnésio na
água encanada. Se o conteúdo de magnésio for maior do que 5 μg·ml –1, pode ser preferível usar uma raia menos sensível do elemento, em 202,5
nm.
Determinação de cálcio
Preparação das soluções padrões Para o procedimento é necessário
incorporar um agente de liberação às soluções padrões. Para o cálcio,
podem ser usados três agentes de liberação: (a) cloreto de lantânio, (b)
cloreto de estrôncio e (c) EDTA. Destes três, o cloreto de lantânio é o
preferido, porém os demais são alternativas satisfatórias.
(a) –1 Prepare uma solução estoque (50000 mg·l) dissolvendo 67 g de
cloreto de lantânio (LaCl 3·7H2O) em 100 ml de ácido nítrico 1 M. Aqueça suavemente para dissolver o sal, deixe resfriar a solução e
complete o volume até 500 ml em balão aferido.
(b) Prepare uma solução estoque de estrôncio dissolvendo 76 g de cloreto
de estrôncio (SrCl 2·6H2O) em 250 ml de água desionizada e completando o volume até 500 ml em um balão aferido.
(c) Prepare uma solução estoque de EDTA dissolvendo 75 g do sal
dissódico de EDTA (grau analítico) em 800 ml de água desionizada.
Aqueça suavemente até a dissolução do sal, deixe resfriar e complete o
volume até litro em um balão aferido.
No caso do procedimento 2, é necessário usar um tampão de ionização, o
que envolve o preparo de uma solução estoque de potássio (10000 mg·l–1).
Dissolva 9,6 g de cloreto de potássio em água desionizada e complete o
volume até 500 ml em um balão aferido.
Prepare uma solução estoque de cálcio (1000 mg·l–1) dissolvendo 2,497 g
de carbonato de cálcio seco no menor volume possível de ácido clorídrico 1
M. Cerca de 50 ml são suficientes. Ao completar a dissolução transfira a
solução para um balão aferido de 1 litro e complete o volume com água
desionizada. Prepare uma solução estoque de concentração intermediária de
cálcio, transferindo, com uma pipeta, 50 ml da solução estoque para um
balão de 1 litro e completando o volume com água desionizada.
As soluções padrões para uso no procedimento 1 devem conter de 1 a 5
μg·ml–1 2 de Ca+. Prepare estas soluções em um balão aferido de 50 ml
misturando volumes apropriados da solução estoque intermediária (use uma
pipeta da classe A) com volumes adequados da solução do reagente de
liberação e completando o volume. A solução do reagente de liberação pode
ser medida em uma proveta graduada. Prepare cinco soluções padrões
contendo 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 e 5,0 ml da solução estoque intermediária,
respectivamente, e 10 ml do agente de liberação (a) ou 5 ml dos reagentes
(b) ou (c). O branco é preparado de modo semelhante, porém sem a adição
de cálcio. No procedimento 2, as soluções padrões são preparadas como no
caso do procedimento 1, exceto que a solução do reagente de liberação é
substituída por 10 ml da solução estoque de cloreto de potássio.
Em geral, a solução com concentração desconhecida de cálcio (água
encanada) terá de ser diluída para que a leitura de absorbância se aproxime
das leituras da curva de calibração. Adicione a mesma quantidade do agente
de liberação (procedimento 1) ou de tampão de ionização (procedimento 2)
como nas soluções padrões. Assim, se a água encanada contiver cerca de
100 μg·ml –1 de cálcio, transfira com uma pipeta 25 ml de amostra para um
balão aferido de 100 ml e complete o volume com água destilada. Com uma
pipeta, transfira 5 ml desta solução para um balão aferido de 50 ml.
Seguindo o procedimento 1, adicione 10 ml do reagente (a) ou 5 ml dos
reagentes (b) ou (c), e complete o volume. Seguindo o procedimento 2,
substitua o reagente de liberação por 10 ml da solução estoque de potássio.
Se ocorrer turbidez durante o preparo da solução final, adicione 1 ml de
ácido clorídrico 1 M antes de completar o volume.
Procedimento 1 Use uma lâmpada de catodo oco de cálcio, selecione a
raia de ressonância de comprimento de onda em 422,7 nm e acione a chama
ar–acetileno pobre em combustível, segundo os detalhes dados no manual
do instrumento. O procedimento de calibração é semelhante ao descrito
acima para o magnésio. Neste caso, porém, a aspiração de água desionizada
pelo queimador, entre cada leitura, é ainda mais importante devido às
concentrações relativamente elevadas dos sais do agente de liberação. Lembre-se de que a água desionizada deve ser aspirada pelo queimador