Estratégias analíticas empregando a microextração líquido-líquido com gota suspensa para determinação de manganês e vanádio em amostras de águas, bebidas e alimentos

Abstract

O presente trabalho reporta o desenvolvimento de três métodos analíticos para determinação de manganês e vanádio, empregando a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite e a colorimetria, baseado em imagens digitais, respectivamente. O primeiro trabalho consistiu no desenvolvimento de duas abordagens de microextração em fase líquida (LPME): a microextração com gota suspensa (SDME) e a microextração com fluxo contínuo (CFME), empregando o reagente 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN) como agente complexante e o hexafluorofosfato de 1-butil-3-metilimidazólio [C4MIM] [PF6] como solvente extrator. As eficiências de extração foram comparadas, de modo que algumas variáveis, como volume da gota, tempo de extração, vazão da amostra e velocidade de agitação foram otimizadas utilizando-se o método univariado. O sistema SDME apresentou limite de detecção e de quantificação de 0,0039 e 0,0186 µg L-1, respectivamente, e fator de enriquecimento de 17,67. A precisão do método expressa como desvio padrão relativo (%RSD, n=10) foi de 6,15, usando uma solução de Mn (II) 1,0 µg L-1. A exatidão do método foi avaliada pela determinação de manganês em material de referência certificado de tecido de mexilhão (SEM 2976). As concentrações de manganês encontradas nas amostras certificadas variaram entre 4,16 e 4,85 g g-1. O segundo trabalho envolveu o desenvolvimento de um sistema bastante versátil para extração de vanádio (V) em amostras de águas, empregando a SDME acoplado a colorimetria com imagens digitais. O analito de interesse foi extraído em uma gota do solvente hexafluorofosfato de 1-hexil-3- metilimidazólio. As análises químicas foram realizadas em um programa ImajeJ que emprega um espaço de cores primárias RGB (vermelho-verde-azul) com valores variando de 0 a 255. As imagens digitais foram armazenadas em formato JPEG, e os dados RGB foram obtidos a partir de imagens digitais recortadas com formato retangular, com tamanhos uniformes para todas as imagens. Os dados obtidos pelo canal vermelho foram utilizados para construção da curva analítica, uma vez que apresentou uma maior sensibilidade. Sob condições otimizadas, o método apresentou fatores de enriquecimento de 50, o limite de detecção obtido foi de 0,59µg L-1 e um limite de quantificação foi 1,86 µg L-1. A exatidão do método foi avaliada através da análise de um material de referência certificado de BCR-414, Plankton. Os dois métodos apresentam parâmetros analíticos adequados para determinação de manganês em amostras de bebidas e pescados e vanádio em amostras águas.

The present work reports the development of three analytical methods for the determination of manganese and vanadium, using atomic absorption spectrometry with graphite furnace and colorimetry, based on digital images, respectively. The first work consisted in the development of two liquid phase microextraction approaches (LPME): suspended extraction microextraction (SDME) and continuous flow microextraction (CFME) using the reagent 1- (2-pyridylazo) -2-naphthol (PAN) as complexing agent and 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [C4MIM] [PF6] as the extracting solvent. The extraction efficiencies were compared, so some variables such as drop volume, extraction time, sample flow rate and stirring speed were optimized using the univariate method. The SDME system showed a limit of detection and quantification of 0.0039 and 0.0186 μg L-1, respectively, and enrichment factor of 17.67. The accuracy of the method expressed as relative standard deviation (% RSD, n = 10) was 6.15 using a 1.0 μg L-1 Mn (II) solution. The accuracy of the method was evaluated by determination of manganese in certified reference material of mussel tissue (SEM 2976). The concentrations of manganese found in the certified samples ranged from 4.16 to 4.85 μg g-1. The second work involved the development of a very versatile system for extraction of vanadium (V) in water samples, using SDME coupled with colorimetry with digital images. The analyte of interest was extracted into 1 drop of solvent 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate. The chemical analysis were performed using ImajeJ program that employs an RGB (red-green-blue) primary color space with values varying from 0 to 255. The digital images were stored in JPEG format, and the RGB data were obtained from digital images with a rectangular shape, with uniform sizes for all images. The data obtained by the red channel were used to construct the analytical curve, since it presented a higher sensitivity. Under optimized conditions, the method presented enrichment factors of 50, the detection limit obtained was 0.59 μg L-1 and a limit of quantification was 1.86 μg L-1 . The accuracy of the method was assessed through the analysis of a BCR-414 certified reference material, Plankton. Both methods present adequate analytical parameters for the determination