1350-tese ccd dias nelson aranha 2005

7/24/2019 1350-Tese CCD Dias Nelson Aranha 2005

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Nelson Aranha Dias

ESTUDO SISTEMTICO DA REDUO DE NITRATO POR

HIDRAZINA PARA DETERMINAO DE NITRATOS EM

GUAS E ADITIVOS ALIMENTCIOS, EM FLUXO.

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao em

Cincias da Coordenadoria de Controle de Doenas da

Secretaria de Estado da Sade de So Paulo, para obteno

do ttulo de Mestre em Cincias.

rea de concentrao: Pesquisas Laboratoriais em Sade

Pblica

Orientador: Prof. Dr. Jaim Lichtig

SO PAULO

2005


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FICHA CATALOGRFICA

Preparada pelo Centro de Documentao Coordenadoria de Controle de Doenas/SESreproduo autorizada pelo autor

Dias, Nelson AranhaEstudo sistemtico da reduo de nitrato por hidrazina para determinao de nitratos emguas e aditivos alimentcios, em fluxo / Nelson Aranha Dias So Paulo, 2005.

Dissertao (mestrado)Programa de Ps-Graduao em Cincias da Coordenadoria deControle de Doenas da Secretaria de Estado da Sade de So Paulo.

rea de concentrao: Pesquisas Laboratoriais em Sade PblicaOrientador: Jaim Lichtig

1. Nitratos/anlise 2. Nitritos/anlise 3. Aditivos alimentares 4. gua 5. Cdmio6.Anlise de injeo de fluxoSES/CCD/CD-090/05


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SUMRIO

1. INTRODUO...............................................................................................

1.1. OCORRNCIA NATURAL...........................................................................

1.2. UTILIZAO DOS NITRITOS E NITRATOS COMO ADITIVOS

ALIMENTCIOS...................................................................................................

1.2.1. Sabor..............................................................................................

1.2.2. Cor ................................................................................................

1.2.3. Atividade antibacteriana.................................................................

1.3 ASPECTOS TOXICOLGICOS DOS NITRATOS E NITRITOS.............

1.3.1. Metemoglobinemia.........................................................................

1.3.2. Nitrosaminas..................................................................................

2. OBJETIVOS...................................................................................................

2.1. OBJETIVO GERAL......................................................................................

2.2. OBJETIVO ESPECFICO............................................................................

3. REVISO DA LITERATURA..........................................................................

3.1. MTODOS PARA A DETERMINAO DE NITRITOS E NITRATOS........

3.2. O MTODO ESPECTROFOTOMTRICO..................................................

3.2.1 Reao de diazotao...................................................................

3.2.2. Reao de copulao....................................................................

3.3. AS ETAPAS ................................................................................................

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3.3.1. As reaes colorimtricas..............................................................

3.3.1.1. Reao de diazotao com sulfanilamida........................

3.3.1.2. Reao de copulao com NED......................................

3.3.1.3. A nitrosao do cido sulfanlico......................................

3.3.1.4. A nitrosao do 1-naftilamina..........................................

3.3.2. As reaes de reduo de ons nitrato..........................................

3.3.3. As interferncias............................................................................

3.3.3.1. Nas reaes colorimtricas..............................................

3.3.3.2 Nas reaes de reduo...................................................

4. MATERIAIS E MTODOS..............................................................................

4.1. MTODO COM O USO DA COLUNA DE CDMIO....................................

4.1.1. Reagentes e solues....................................................................

4.1.2. Aparelhos e materiais acessrios..................................................

4.1.3. Coluna de Cdmio.........................................................................

4.1.3.1. Preparo da Coluna de Cdmio........................................

4.1.4. Determinao da capacidade redutora da coluna de cdmio .......

4.1.5. Regenerao da coluna de cdmio...............................................

4.1.6. Curva de calibrao do nitrito........................................................

4.1.7. Determinao do nitrito em amostras de aditivos..........................

4.1.8. Determinao do nitrato em amostras de aditivos.........................

4.2. MTODO COM SULFATO DE HIDRAZINA................................................

4.2.1. Reagentes e Solues...................................................................

4.2.2. Aparelhos e materiais acessrios..................................................

4.2.3. Programa FIA LAB for windows-nitrito...........................................

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4.2.4. Programa FIA LAB for windows-nitrato..........................................

4.2.5. Curva de calibrao do N- nitrito (N-NO2-).....................................

4.2.6. Curva de calibrao do N-nitrato(N-NO3-)......................................

4.2.7. Avaliao da taxa de converso....................................................

4.2.8. Determinao do N-nitrito (N-NO2-)...............................................

4.2.9. Determinao do N- nitrato (N-NO3-).............................................

4.2.10. Amostras......................................................................................

4.2.10.1. guas (AG).....................................................................

4.2.10.2. Aditivos (AD - sais de cura) formulaes declaradas

pelos fabricantes...........................................................................

5 - RESULTADOS E DISCUSSO....................................................................

5.1. OTIMIZAO DO MTODO.......................................................................

5.2. INFLUNCIA DA TEMPERATURA NA PORCENTAGEM DE

CONVERSO.....................................................................................................

5.3. ESTABILIDADE DA SOLUO REDUTORA.............................................

5.4. DETERMINAO DA CAPACIDADE REDUTORA DA COLUNA DE

CDMIO.............................................................................................................

5.5. DETERMINAO DA TAXA DE CONVERSO DE NITRATO A NITRITO

COM SULFATO DE HIDRAZINA/ SULFATO DE COBRE.................................

5.6. CURVAS DE CALIBRAO........................................................................

5.6.1 Curva de calibrao do nitrito de sdio Mtodo com a coluna

de cdmio ................................................................................................

5.6.2. Curvas de calibrao mtodo com sulfato de hidrazina/sulfato

de cobre (SIA)..........................................................................................

5.6.2.1. Curva de calibrao do N-NO2-em condies no

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redutoras.......................................................................................

5.6.2.2. Curva de calibrao do N-NO2-em condies redutoras

5.6.2.3 Curva de calibrao do N-NO3-em condies redutoras

5.7. LINEARIDADE, LIMITE DE DETECO E LIMITE DE QUANTIFICAO

5.7.1. Linearidade....................................................................................

5.7.2.Limite de Deteco (LD) e Limite de Quantificao (LQ)...............

5.8 DETERMINAO DE NITRATO E NITRITO EM GUAS..........................

5.9. DETERMINAO DE NITRATO E NITRITO EM ADITIVOS......................

5.10.ESTUDO DE RECUPERAO..................................................................

6. CONCLUSES...............................................................................................

7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..............................................................

8. ANEXOS.........................................................................................................

ANEXO 1: SIAGRAMA DA CURVA DE CALIBRAO DO N-NO2- NO

PROGRAMA FIALAB FOR WINDOWS

NITRITO...........................................

ANEXO 2:PARTE 1- SIAGRAMA DA CURVA DE CALIBRAO DO N-NO2-

NO PROGRAMA FIALAB FOR WINDOWS

NITRATO....................................

ANEXO 2:PARTE 2- SIAGRAMA DA CURVA DE CALIBRAO DO N-NO3-

NO PROGRAMA FIALAB FOR WINDOWS NITRATO..

................................

ANEXO 3: FOTOS ILUSTRATIVAS DA APARELHAGEM DE ANLISE

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POR INJEO SEQENCIAL (SIA).

.........................................................................

Foto ilustrativa do aparelho de anlise por injeo seqencial

(SIA), destacando o aparelho, o espectrofotmetro, o registrador

e acima o computador .

............................................................................................

Foto ilustrativa do aparelho de anlise por injeo seqencial

(SIA), destacando o pisto, a seringa e a vlvula rotatr ia seletora.

................

Foto ilustrativa do computador destacando na tela do monitor o

programa FIALAB for

windows................................................................

Foto ilustrativa da coluna de cdmio........................................................

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Lista de Tabelas

Tabela 1: Limites mximos permitidos de nitritos e nitratos em alimentos,

segundo a legislao brasileira. ........................................................................

Tabela 2:Variao da absortividade acom o pH no intervalo 1,0 -

4,4.......................................................................................................................

Tabela 3: Variao da porcentagem de converso de nitrato a nitrito com o

tempo de reao, por SIA ..................................................................................Tabela 4: Aumento na porcentagem de converso de nitrato a nitrito em

relao ao tempo inicial de 40s (em.%)..............................................................

Tabela 5: Comparao da altura de pico para avaliao do desempenho do

mtodo por SIA a dois tempos de reao;40 e 60 s...........................................


tempo de reao por SIA....................................................................................

Tabela 7: Aumento na porcentagem de converso de nitrato a nitrito em

relao ao tempo inicial de 40s (em %).............................................................

Tabela 8: Acrscimo da porcentagem de converso de nitrato a nitrito com o

tempo de reao por SIA....................................................................................


tempo de reao entre 39,5oe 40,5oC por SIA.................................................

Tabela 10: Avaliao da estabilidade da soluo redutora de sulfato de

hidrazina/ sulfato de cobre com o tempo por SIA...............................................

Tabela 11:Avaliao da capacidade redutora das colunas de

cdmio..................................................................................................................

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Tabela 12:Avaliao da taxa de converso de nitrato a nitrito com sulfato de

hidrazina/ sulfato de cobre por SIA.....................................................................

Tabela 13:Anlise de Varincia para modelo de regresso da

concentrao de nit rito total e absorbncia

lida.........................................................................

Tabela 14:Concentraes, respectivas absorbncias e desvios padres

uti lizados na curva de calibrao da Figura

4.....................................................


concentrao de ni trognio/nitrito (mg.L-1)e absorbncia

lida..................................................

Tabela 16: Concentraes, respectivas absorbncias e desvios padres

uti lizados na curva de calibrao da Figura

5.....................................................


concentrao de nitrognio /nitrito (mg.L-1) e absorbncia

lida.................................................


utilizados na curva de calibrao da Figura 6.....................................................

Tabela 19:Anlise de Varincia para modelo de regresso da concentrao

de nitrognio /nitrato (mg.L-1) e absorbncia lida................................................



Tabela 21:Concentraes, respectivas absorbncias e desvios padres


Tabela 22: Limites de deteco e quantificao calculados para o mtodo

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com sulfato de hidrazina/ sulfato de cobre (SIA)................................................

Tabela 23:Limites de deteco e quantificao calculados para o mtodo

com a coluna de cdmio......................................................................................

Tabela 24: Teores de N-NO2- total nas amostras de guas (AG) obtidos pelos

2 mtodos : coluna de cdmio e hidrazina(SIA)..................................................

Tabela 25: Teores de N-NO2- total nas amostras de aditivos (AD) obtidos

pelos 2 mtodos : coluna de cdmio e sulfato de hidrazina (SIA).......................

Tabela 26: Teores de N-NO2-nas amostras de aditivos (AD) obtidos pelos 2

mtodos: coluna de cdmio e sulfato de hidrazina (SIA)....................................

Tabela 27: Teores de N-NO3-nas amostras de aditivos (AD) obtidos pelos 2

mtodos: coluna de cdmio e sulfato de hidrazina (SIA)....................................

Tabela 28: Resultados dos estudos de recuperao..........................................

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Lista de Figuras

Figura 1: Diagrama esquemtico do Sistema de Injeo Sequencial (SIA)........

Figura 2: Representao grfica do aumento na porcentagem de converso

de nitrato a nitrito segundo a Tabela 4.................................................................

Figura 3: Representao grfica do aumento na porcentagem de converso

de nitrato a nitrito segundo a Tabela 7. ...............................................................

Figura 4: Curva de calibrao da concentrao de nitrito em mg.L-1e

absorbncia com seus respectivos intervalos de confiana (IC) e predio (IP)

Figura 5: Curva de calibrao da concentrao de nitrognio/nitrito em mg.L-1

e absorbncia com seus respectivos intervalos de confiana (IC) e predio

(IP)........................................................................................................................

Figura 6: Curva de calibrao da concentrao de nitrognio/nitrito em mg.L-1


(IP).......................................................................................................................

Figura 7: Curva de calibrao da concentrao de nitrognio/nitrato em mg.L-1


(IP)........................................................................................................................

Figura 8: Curva de calibrao da concentrao de nitrognio/nitrato em mg.L-1


(IP)........................................................................................................................

Figura 9: Representao grfica da correlao entre os resultados de N/nitrito

total obtidos dos mtodos com a coluna de cdmio e com sulfato de hidrazina

para amostras de guas......................................................................................

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Figura 10: Representao grfica da correlao entre os resultados de

N/nitrito total obtidos dos mtodos com a coluna de cdmio e com sulfato de

hidrazina para amostras de

aditivos.....................................................................

Figura 11: Representao grfica da correlao entre os resultados de

N/nitrito obtidos dos mtodos com a coluna de cdmio e com sulfato de

hidrazina para amostras de

aditivos.....................................................................

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AGRADECIMENTOS ESPECIAIS

Agradeo a Deus pela vida

a meus pais por terem-na continuado

e aos que me cercam por terem-na enriquecido.


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Agradecimentos

s bancas de qualificao e defesa, pelas excelentes sugestesapresentadas

que, na medida do possvel, foram aqui incorporadas.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Jaim Lichtig pelo tema, por ter acreditado nele

nos momentos mais difceis, que no foram poucos e por seu imenso

conhecimento transmitido.

Ao diretor da Diviso de Bromatologia e Qumica do IAL, Prof. Dr. OdairZenebon

e ao diretor do Servio de Qumica Aplicada, mestre Paulo Tiglea, peloinsistente

incentivo, sem o qual esta dissertao provavelmente no existiria.

Ao Prof. Dr. Jorge C. Masini da USP, pela cesso de seu laboratrio,

equipamentos e todo seu conhecimento sobre FIA/SIA, partes integrantesdeste

trabalho.

chefe da Seo de guas do IAL, Maria Anita Scorsafava, pelofornecimento

das amostras de gua empregadas nesta dissertao, evitando assim otrabalho

da coleta.

chefe e s colegas da Seo de leos do IAL, pelo emprstimo de umacoluna

de cdmio, o que permitiu fazer as replicatas simultaneamente.

chefe da Seo de Laticnios do IAL, mestra Marilda Duarte, pelofornecimento

de farto material sobre validao de metodologias.

colega Dra. Cristiane Bonaldi Cano, pelo espontneo e muito til auxlio

no

tratamento estatstico dos dados.


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s mestras Maria de Ftima Henriques Carvalho e Viviane Emi Nakano

Fukasawa, muito mais que colegas do IAL, pelo auxlio no trabalho dedigitao,

formatao de tabelas e grficos que deixaram a apresentao, no mnimo,

muito

bonita.

colega Iracema de Albuquerque Kimura, tambm mestra, pelo auxlio no

espectrofotmetro e no computador, toda vez que a urgncia exigiu.

s bolsistas Alexandra Hissae Rocha Shoshima e Priscila Martin Biegun por

terem dedicado com eficincia vrios sbados, domingos e feriados sanlises

das amostras pelo mtodo da coluna de cdmio, o que apressou muito a

concluso da parte prtica.

colega Clia Maria Pompeu Mome, chefe da Seo de Desenho, peloexcelente

e paciente trabalho de computao grfica nos siagramas das curvas de

calibrao.

Finalmente, sem citar nomes, a todos os colegas do IAL que incentivaram,

torceram e acreditaram na existncia desta dissertao, s vezes contraminhas

prprias expectativas.


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Resumo

Os nitratos e nitritos so substncias que entram no corpo

humano atravs de alimentos de origem animal, vegetal ou da gua.Tambm so introduzidos como aditivos alimentcios (conservadores)

que, apesar de evitarem o desenvolvimento do Clostridium botulinum

em produtos crneos, apresentam os riscos de ocorrncia de

metemoglobinemia e formao de nitrosaminas cancergenas. Isto tudo

just if ica o seu contro le analt ico pelas autoridades sanitrias.

O mtodo oficial (AOAC) recomenda o uso da reao de

diazotao/copulao de Griess com deteco colorimtrica para o

nitrito, sendo o nitrato reduzido a nitrito em coluna de cdmio e

detectado como on nitrito. Este mtodo gera ons Cd+2 altamente

txicos com implicaes sade ocupacional e ambiental.

O mtodo proposto visa substituir o redutor Cd pelo sulfato de

hidrazina/sulfato de cobre. A tcnica empregada com o redutor

invest igado fo i a anlise por injeo seqencial (SIA).

Foram analisadas amostras de guas e aditivos alimentcios para

a comparao da eficincia dos dois mtodos de reduo.

Os resultados analticos mostraram boa correlao entre os dois

mtodos tanto para as amostras de guas como para os aditivos.

Os estudos de eficincia da reduo revelaram equivalncia

entre os redutores Cd e sulfato de hidrazina.

Alm desses resultados, foram realizados estudos de

recuperao do mtodo proposto em guas e aditivos, com valores

prximos de 100 %.


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O mtodo apresentou linearidade at 3,5 mg.L -1 de N-NO3- e

limites de deteco (L.D.) 0,06 e 0,08 mg.L -1 para o N-NO2- e N-NO3

-

respectivamente. Os limites de quantificao (L.Q.) foram 0,08 e 0,25

mg.L-1para o N-NO2-e N-NO3

-respectivamente.


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Abstract

Nitrate and nitrite ons are present in the human bodies through

foods and water, and as additives, added to some foods with the

purpose to avoid the development of Clostridium botulinum in meats

products, but they bring the risk of nitrosamines formation and of

methemoglobinemie. Considering these factors, there is the need of an

analytical control of nitri te and nit rate ions added to the foods.

The official method recommends the use of the diazotization

(Griess method), using cadmium as reductor of ni trate, resulting nitri te,

which is determined.

Our method has the purpose to use hydrazine sulfate as reductor

instead of cadmium which results Cd+2 extremely toxic to human

beings and to the environment.

The use of hydrazine sulfate was made by SIA (sequential

injection analysis) in waters and food additives. The analyses were

compared with those using cadmium reductor and the results showed

good correlation between the two methods.

The reduction step with cadmium column and hydrazine sulfate

showed good efficiency. The recovery tests showed results near 100 %

for both methods.

The method using SIA showed linearity to 3.5 mg.L -1N-NO3-and

detection limits 0.06 and 0.08 mg.L -1for N-NO2-and N-NO3

-, respectively.

The quantification limits found were 0.08 and 0.25 mg.L -1for N-NO2-and

N-NO3-, respectively.


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1 - INTRODUO


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1. INTRODUO

A determinao de nitritos e nitratos realizada quase sempre conjuntamente

devido a suas propriedades qumicas estarem muito ligadas, ou seja, um raramente

encontrado sem o outro. De fato, a sua interconverso, particularmente a reduo

qumica do nitrato ao mais reativo nitrito freqentemente o nico modo no qual o

relativamente inerte on nitrato pode ser detectado. A deteco e especiao

simultnea desses ons tm ganho crescente interesse em processos ambientais.

1.1 OCORRNCIA NATURAL

Os nitratos e nitr itos presentes em nossa dieta podem se originar

de vrias fontes, entrando na cadeia alimentar atravs de alimentos de

origem vegetal, animal ou da gua.

Com relao aos produtos de origem vegetal, a concentrao de nitratos em

vegetais como repolho, couve-flor, espinafre, cenoura, alface, etc., alta, atingindo

at 5800 mg.Kg-1, enquanto que o teor de nitritos normalmente encontrado bem

menor, alcanando at 100 mg.Kg-1 (1).

Entre os produtos de origem animal, o leite outra fonte de nitrato, embora

com valores baixos, normalmente no ultrapassando 5 mg.L-1. A concentrao de

nitrato em soros bem maior que a do leite atingindo 2800 mg.L -1, podendo ocorrer

tambm a presena de nitritos chegando a 140 mg.L-1; nos queijos os nitratos e

nitritos aparecem como aditivos (2).


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A adio de nitritos e nitratos em queijos evita o chamado estufamento tardio,

defeito este que aparece depois de duas ou trs semanas de fabricao. causado, nagrande maioria, por Clostridium tyrobutyricum cuja presena causa a fermentao do

lactato na massa do queijo produzindo cido butrico, gs carbnico e hidrognio,

alterando, tambm, o odor e o sabor.

A gua tambm outra fonte destes dois nions, sendo a gua de poos a que

contm os maiores teores de nitratos atingindo concentraes maiores que 200 mg.L-

1 (3). O nvel de nitrato em gua poder ser um indicativo de poluio, pois sua

presena est condicionada ao estgio final da oxidao de compostos orgnicos

nitrogenados, sugerindo que ela esteve em contacto com material protico em

decomposio.

Quanto gua tratada, apenas nitrato pode ser encontrado, uma vez que o

nitrito destrudo pela adio do cloro.

1.2 UTILIZAO DOS NITRITOS E NITRATOS COMO ADITIVOS

ALIMENTCIOS

So tambm utilizados como aditivos alimentcios (categoria conservadores)

na forma de seus sais de sdio ou potssio em produtos crneos curados e em

queijos.

O emprego usual como aditivo alimentcio se d como sais de cura simples

que so formados por cloreto de sdio, nitrito e nitrato de sdio, ou misturas destes

sais, estabilizantes (fosfatos, polifosfatos) e antioxidantes (cido ascrbico, seus

ismeros ou seus sais).


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De acordo com a legislao brasileira, os limites mximos permitidos em

alimentos encontram-se na Tabela 1:

Tabela 1: Limites mximos permitidos de nitritos e nitratos em alimentos, segundo alegislao brasileira.

Alimentos em que podem ser tolerados Limite mximo (mg.Kg-1)/(mg.L-1)

Produtos crneos curados (4) 150 NO2-em NO 2

-

300 NO3- em NO 2

-

Queijos (5) 50 em NO 3-

guas (6) 10 NO3-em N

1 NO2-em N

A adio de nitratos e nitritos em alimentos est relacionada com a obteno

de sabor, cor, e tambm com a atividade antibacteriana.

1.2.1 Sabor

A base qumica do sabor de carnes curadas ainda desconhecida. Acredita-se

que a inibio de oxidao dos lipdeos, que ocorre na presena de nitritos, seja

importante no sabor caracterstico de carnes curadas.

1.2.2 Cor

Com a adio de nitrito a carnes, a mioglobina (vermelho prpura) que d a

colorao caracterstica de carnes frescas, transformada em nitrosomioglobina

(vermelha), responsvel pela cor caracterstica das carnes curadas.

A nitrosomioglobina insolvel em gua. O aquecimento converte a

nitrosomioglobina em nitroso-hemocromo (rosa), responsvel pela colorao rsea

caracterstica de carnes cozidas (7).


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1.2.3 Atividade antibacteriana

Os nitritos so de grande importncia na conservao de alimentos porque eles

podem ajudar a evitar o crescimento da bactria que causa o botulismo (Clostridium

botulinum) freqentemente fatal. O nitrato, por si s no tem nenhuma ao inibitria

contra estas bactrias, tendo um papel incerto. Acredita-se que possa ser um

reservatrio de nitrito proveniente da reduo do nitrato pelos microorganismos

presentes em alimentos.

O mecanismo preciso da inibio de bactrias por nitritos desconhecido: sabe-

se que no evita a germinao dos esporos, mas evita o crescimento dos esporos

germinados (7).

1.3 ASPECTOS TOXICOLGICOS DOS NITRATOS E NITRITOS

Os maiores riscos provenientes da ingesto dos nitratos e nitritos so de

ocorrncia da metemoglobinemia e a formao de nitrosaminas.

1.3.1 Metemoglobinemia

O nitrito, ingerido ou formado no intestino por bactrias, pode

passar para a corrente sangunea, convertendo a hemoglobina das

clulas sanguneas metemoglobina (por oxidao do on ferroso

frrico), que incapaz de transportar oxignio. A proporo normal de

metemoglob ina e hemoglobina no sangue humano de 1:99%

respectivamente. Com a absoro dos nitri tos, ocorre um aumento no

teor de metemoglobina. Atingindo 10% pode aparecer cianose


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assintomtica, entre 20% e 30% h o aparecimento de cianose, com

sinais de hipoxia, astenia, dispnia de esforo, cefalia, taquicardia e

inconscincia. Concentraes superiores a 50% podem ser fatais.

As crianas so bem mais susceptveis a metemoglobinemia do que os

adultos, devido a menor acidez gstrica que favorece a proliferao de

microrganismos redutores de nitratos a nitritos (7).

1.3.2 Nitrosaminas

O cido nitroso formado em meio cido pode reagir com aminas secundrias

que ocorrem naturalmente em alimentos. As reaes so as seguintes:

H+ H +

NO2-

HNO 2 R2NH + HNO2 R 2N N = O + H 2O

Nitrito cido nitroso amina secundria nitrosamina

Muitas das nitrosaminas so carcinognicas. Algumas podem induzir a

formao de tumor, mesmo aps uma nica dose. Outras so teratognicas, isto ,

podem cruzar a barreira da placenta, produzindo tumores em fetos. Traos de

nitrosaminas foram detectados em carnes curadas, peixes curados e bacon frio.

Pesquisas em vrios laboratrios estabeleceram que a adio de antioxidantes como

tocoferol, cido ascrbico e seus sais ismeros, podem inibir a formao de

nitrosaminas(4).

A Organizao Mundial de Sade (FAO/WHO)(8) fixou uma ingesto diria

aceitvel (IDA) de 0-5 mg.Kg-1 de peso corpreo para o NaNO 3 e de 0-0,2 mg.Kg-1

peso corpreo para o NaNO2 .


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25

Tendo em vista os riscos apontados, da ingesto de nitritos e nitratos, os

valores relativamente baixos dos limites mximos de uso, permitidos pela legislao

brasileira e os valores igualmente baixos de suas IDAs, pode-se perceber a

importncia da fiscalizao pelos rgos pblicos competentes.


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2 - OBJETIVOS


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2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

O presente trabalho tem por objetivo o estudo da reduo de ons nitrato por

hidrazina em substituio ao uso da coluna de cdmio.

2.2 OBJETIVO ESPECFICO

Implementao desta substituio atravs da determinao de nitratos e

nitritos em aditivos alimentcios e guas, validao e comparao dos resultados

analticos dos mtodos de reduo com coluna de cdmio e com hidrazina.


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3 - REVISO DA LITERATURA


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3. REVISO DA LITERATURA

3.1 MTODOS PARA A DETERMINAO DE NITRITOS E NITRATOS

Diversos mtodos foram desenvolvidos para a determinao de nitritos e

nitratos em alimentos e outras matrizes.

As tcnicas mais utilizadas foram:

EspectrofotometriaUV/VIS (9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23)

Cromatografia gasosa (24,25,26,27)

Cromatografia lquida de alto desempenho (HPLC)

(28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43)

Cromatografia de ons (44,45,46,47)

Potenciometria (eletrodo seletivo) (48,49,50,51,52,53)

Eletroforese capilar (54,55,56)

Amperometria (57,58,59,60)

Anlise por injeo em fluxo (FIA) (61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71)

Anlise por injeo seqencial (SIA) (72,73,74)

A tcnica mais amplamente utilizada dentre estas, a espectrofotometria na

regio do visvel, devido aos excelentes limites de determinao obtidos, a facilidade

de procedimentos e baixo custo, havendo cerca de 52 mtodos utilizando esta tcnica

(75).

O mtodo espectrofotomtrico no UV empregado na anlise de sais de cura

simples, formados por cloretos, nitritos e nitratos, nos quais os primeiros no


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absorvem nos mesmos comprimentos de onda dos ltimos (23). de fcil e rpida

execuo, porm limitado s amostras citadas.

A cromatografia gasosa (CG) tambm utilizada, recorre etapa da derivao,

atravs da reao do nitrato com benzeno formando o nitrobenzeno (24), ou com 2,4-

xilenol formando o 6-nitro-2,4-xilenol (27). O nitrito oxidado a nitrato atravs da

reao com permanganato de potssio ou perxido de hidrognio e submetido

mesma derivao. O derivado produzido extrado com solvente orgnico

apropriado e injetado no cromatgrafo.

Outra variao desta tcnica a reao do nitrito com hidralazina (1-

hidroxiftalazina) para formar a tetrazolftalazina (25,26), tambm extrada com

solvente orgnico e injetada. Nesses casos o nitrato reduzido nitrito antes da

derivao.

Alm da introduo da etapa da derivao, a cromatografia gasosa tem a

desvantagem da necessidade de uso de detectores muito especficos, como captura de

eltrons (ECD) (24,25,27) ou analisador de energia trmica (TEA) (24).

A cromatografia lquida de alta eficincia (HPLC) comparada ao mtodo

espectrofotomtrico, apresenta as seguintes vantagens:

embora a deteco seja no UV, o risco de interferncias de outras

espcies absorventes menor devido separao dos picos.

o tempo de anlise menor por HPLC; numa nica corrida determina-se

simultaneamente nitrito e nitrato, no havendo a necessidade da etapa de

reduo, o que ocorre na espectrofotometria onde so determinados

individualmente em anlises separadas.


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a cromatografia lquida aplicvel para rotina com grande nmero de

amostras; a espectrofotometria limitada ao nmero de colunas redutoras

disponveis.

na espectrofotometria, a coluna de cdmio perde a eficincia aps a

passagem de vrias amostras, necessita ser regenerada e testada com

padres, o que consome tempo. Na cromatografia basta lavar a coluna

com a prpria fase mvel.

As desvantagens que a cromatografia lquida apresenta so a utilizao de um

aparelho de alto custo e reagentes de alta pureza, grau HPLC, mais caros.

Outra variante cromatogrfica, a cromatografia de ons (CI), emprega colunas

de troca inica (46,47)no processo de separao, e deteco no UV (44,46,47), com

seletividade e sensibilidade comparveis anlise por injeo em fluxo (FIA). A

sensibilidade ser alta, especialmente se for acrescentada coluna pr-concentradora.

A vantagem da cromatografia de ons sobre a gasosa est em no requerer

qualquer pr-tratamento de derivao da amostra; a desvantagem est no emprego de

colunas muito caras e tempo de corrida maior que o de outras tcnicas, como por

exemplo a eletroforese capilar (EC).

A potenciometria faz uso de eletrodos que, embora chamados seletivos,

tambm respondem ao on cloreto, um interferente comum. O eletrodo cerca de 100

vezes mais sensvel ao nitrato do que ao cloreto; ocorre que s vezes esta

sensibilidade insuficiente para baixos teores de nitrato, sendo necessrio adicionar

sulfato de prata para precipitar o cloreto. O eletrodo cerca de 100.000 vezes menos

sensvel ao on sulfato introduzido. O on nitrito tambm interfere e eliminado com

adio de cido sulfmico (50,52).


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Pode ser efetuada a determinao simultnea de nitrato e nitrito; o potencial

da soluo medido antes e depois do nitrito ser oxidado a nitrato com

permanganato de potssio (53). A tcnica apresenta simplicidade, maior rapidez que

o mtodo colorimtrico com a coluna de cdmio, requerendo apenas um tratamento

prvio da amostra. A interferncia do on cloreto ocorre para concentraes maiores

que 50 g.m L-1, quando aplicado o mtodo em guas minerais (49).

A eletroforese capilar (EC) uma tcnica de separao baseada na migrao

diferenciada de compostos inicos ou ionizveis, em um campo eltrico. Utiliza

coluna capilar de slica fundida, soluo de eletrlitos, modificador de fluxo

eletrosmtico e deteco no UV. Sua alta resoluo resulta em um tempo de anlise

menor, sendo mais rpido que a cromatografia de ons (CI).

Apresenta ainda um custo muito mais baixo, tanto do equipamento quanto da

coluna e dos reagentes.

Porm, apresenta falta de sensibilidade e especificidade, no sendo indicado

na presena de concentraes altas de cloretos, que nesses casos necessita ser

removido (54,56).

Na amperometria o mtodo baseado na oxidao do on iodeto pelo on

nitrito formando o on I3- (58,59,60), sendo a corrente proporcional quantidade do

on I3-formado, conforme a equao:

2 HNO2 + 3 I-+ 2 H + 2 NO + I 3

-+ 2 H 2O

A deteco pode ser biamperomtrica em fluxo, com dois eletrodos de platina

polarizados a 100 mV em excesso de iodeto (58), ou amperometricamente em fluxo

com eletrodos de grafite teflonizado ou fio de platina polarizada com voltagem de

100 mV (60).


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O on nitrato pode ser fotoreduzido pela radiao UV com lmpada de

mercrio (58), e o nitrito total (inicial + fotoreduzido) empregado na reao acima.

Pode ser tambm reduzido a nitrito em coluna de cdmio cobreado (60)e detectado

da mesma forma. O mtodo simples, de baixo custo e seletivo.

O grande interferente neste mtodo o oxignio, que pode reagir com o

monxido de nitrognio segundo a equao:

2 NO + O2 2 NO2

O dixido de nitrognio formado pode desproporcionar em cido nitroso

(HNO2) e cido ntrico (HNO3) ou reagir, posteriormente, com excesso de iodeto

formando, outra vez, o monxido de nitrognio, segundo a equao:

2 NO2 + 6 I-+4 H + 2 I3

- + 2 NO +2 H2O

Em vista disso, as condies precisam ser estritamente controladas.

Um outro modo de deteco emprega eletrodo de carbono vtreo revestido

com um filme eletrostaticamente preparado de cobalto porfirina tetrarutenada / meso-

tetra(sulfonatofenil)porfirinato de zinco(II) (57). O revestimento impede o

envenenamento da superfcie do eletrodo e a estabilidade dura vrias semanas. O

mesmo detector utilizado para a determinao do nitrato aps a reduo a nitrito

em coluna redutora de cdmio cobreado. Os maiores interferentes neste eletrodo

modificado para nitrito so os nions capazes de serem oxidados neste potencial de

trabalho, entre eles, brometo e iodeto. Uma vez que o nitrato e o oxignio no so

eletroatrativos nas condies do mtodo, no causam interferncia na anlise do

nitrito.

A anlise por injeo em fluxo (FIA) um mtodo baseado na injeo de uma

amostra lquida em um fluxo contnuo no segmentado de um lquido adequado. A


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amostra injetada forma uma zona, que , ento, transportada por meio de um detector

que, continuamente, registra a absorbncia, o potencial de eletrodo ou qualquer outro

parmetro fsico, que muda, continuamente, como resultado da passagem da

amostra pela clula de fluxo. Utiliza, na maioria dos casos, a reao de reduo do

nitrato a nitrito com coluna de cdmio cobreado. O nitrito total (inicial + reduzido)

determinado, colorimetricamente, pela reao de desenvolvimento de cor ou de

decrscimo de cor.

Como exemplos do primeiro caso, temos a clssica reao de diazotao e

copulao de Griess (65,66), reao do nitrito com o floroglucinol(67), a nitroanilina

(70), o sulfato de proflavina (71).

Como exemplos do segundo caso, temos o efeito cataltico do nitrito na

oxidao do violeta cristal pelo bromato de potssio, cujo decrscimo da absorbncia

monitorado espectrofotometricamente (68) ou pelo mesmo efeito do nitrito na

oxidao da galocianina pelo mesmo bromato (61), do verde de naftol B com o

bromato (62)ou do nitrito com o molibdnioVI (69). A frequncia varia de 20 a 90

amostras por hora, dependendo do mtodo, com amostras de guas, carnes, farinhas e

queijos.

A anlise por injeo seqencial (SIA), mantm os mesmos princpios do

FIA, como controle da disperso, controle do tempo e injeo da amostra, porm, o

sentido do fluxo pode ser programadamente invertido. Tambm emprega a reao de

reduo do nitrato e o nitrito total (inicial + reduzido) determinado atravs da

clssica reao de Griess.


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O mtodo de reduo emprega a coluna de cdmio cobreado (72,73) ou

reduo com sulfato de hidrazina/sulfato de cobre (74), que o tema central deste

trabalho, ou seja, a comparao da eficincia dos dois mtodos de reduo.

Com relao ao redutor utilizado, a coluna de cdmio cobreado pode ser

recondicionada durante o processo para a redeposio do cobre sempre que

necessrio.

Porm, apresenta problemas de desativao devido ao envenenamento da

coluna pelos componentes de algumas amostras como gua de esgoto (matria

orgnica, on fosfato,etc.), recomendando-se outros redutores (73).

O redutor sulfato de hidrazina/sulfato de cobre alm de no necessitar

manuteno da coluna, no tem problemas de interferncia de alguns componentes

da amostra como o on fosfato, apresentando boa recuperao at com gua de

esgoto (74).

As vantagens da injeo seqencial (SIA) sobre a injeo em fluxo (FIA) so

a reduo do consumo de reagentes, estimado em um dcimo, reduo conseqente

do volume de descarte, importante no caso de produtos qumicos caros e/ou txicos.

Pode ser automatizado, sendo empregado para diferentes anlises sem

necessidade de mudana na configurao fsica do sistema; para alterar os volumes

dos reagentes ou da amostra basta mudar o percurso do pisto e, para alterar a

seqncia da mistura ou da reao, basta mudar a posio da vlvula seletora, que

controlado por computador.

Uma aparente desvantagem apresentada que a injeo seqencial (SIA)

possui freqncia de amostragem inferior injeo em fluxo (FIA), mas, mesmo

assim, bem atraente.


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3.2 O MTODO ESPECTROFOTOMTRICO

O mtodo clssico para a determinao colorimtrica de nitrito deve-se a

Griess (76), por meio da reao deste on com o cido sulfanlico (cido 4-amino-

benzenosulfnico) e naftilamina (1-aminonaftaleno) em cido sulfrico. O mtodo

foi modificado posteriormente por Ilosvay (77) com a substituio do cido sulfrico

por cido actico, que aumenta muito a velocidade de desenvolvimento de cor.

As reaes envolvidas podem ser representadas pelas seguintes equaes:

3.2.1 Reao de diazotao

NH2

SO3H

+ NO2- + 2H+

N+ N

SO3H

cido sulfanlico on diaznio

3.2.2 Reao de copulao

+ NH2 SO3H

NN

NH2

+ H+

on diaznio -naftilamina azocomposto

N+ N

SO3H

(cido alfa-naftilamina- p-azobenzeno-p-

sulfnico)


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O conjunto dessas duas reaes chamado de diazoconjugao. Vrios pares

de reagentes, seguindo ou no o modelo de diazoconjugao de Griess-Ilosvay,

foram testados conforme levantamento realizado por Sawicki et al. (75).

Reagentes como o -naftol e -naftilamina por serem carcinognicos (78)

tem sido substitudos por outros reagentes.

Bratton e Marshall (79), investigando novos reagentes para a

diazoconjugao encontraram o par sulfanilamida (4-amino-benzenosulfonamida) e

NED [dicloridrato de N-(1-naftil)etilenodiamina] como o mais satisfatrio, sendo

este ltimo (NED) citado por Sen e Donaldson (80) por no ter sido encontrado

nenhum relato sobre efeitos txicos dos mesmos.

Este par, sulfanilamida/NED, o adotado pela Comunidade Europia (81) e

tambm foi o utilizado no presente trabalho.

3.3 AS ETAPAS

A quantificao de nitritos e nitratos passa por duas etapas igualmente

importantes, as reaes de reduo de ons nitrato e as reaes colorimtricas.

3.3.1 As reaes color imtr icas

O mecanismo de reao de Griess a nitrao do cido sulfanlico para

formar o sal de diaznio do cido sulfanlico o qual copula com -naftilamina para

formar o azo composto rosa brilhante, conforme mostram as equaes dos itens 3.2.1

e 3.2.2.


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Substituindo o par cido sulfanlico/ -naftilamina pelo par sulfanilamida/NED,

as equaes das reaes ficam assim escritas:

3.3.1.1 Reao de diazotao com sulfanilamida

NH 2

SO2NH2

+ NO2-

+ 2H+

N+

N

SO2NH2

+ 2 H2

O

3.3.1.2 Reao de copulao com NED

N+ N

SO2 NH2

+

H-N-CH2-CH2-NH2-2HCl

+ H+

NN

SO2NH2 H-N-CH2-CH2-NH2-2HCl

Como podemos verificar, apesar dos radicais serem diferentes, o mecanismo da

reao o mesmo e nele vemos a importncia do pH.

Alta acidez aumenta a velocidade de diazotao e diminui a velocidade de

copulao. Baixa acidez diminui a velocidade de diazotao e aumenta a velocidade

de copulao. Este fato previsto pela lei da ao das massas na primeira equao na

qual o on H+ um reagente e na segunda equao o mesmo um dos produtos.

Rider e Mellon (82)estudaram detalhadamente esta reao de diazoconjugao

para determinar o efeito de vrios fatores, como concentrao dos reagentes, ordem

de adio dos reagentes, pH, temperatura, luz, concentrao de nitrito, alm de ons

interferentes. Eles chegaram a quatro concluses principais:

I. A diazotao deve ser efetuada em soluo fortemente cida (pH=1,4).


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II. A diazotao deve ser efetuada em soluo to fria quanto praticvel (~20C).

III. A copulao no deve ser tentada antes da diazotao estar completada.

IV. A copulao deve ser efetuada em uma acidez to baixa (pH=2,0-2,5) quanto

for consistente com a estabilidade colorimtrica.

Davis et al. (81)estudaram especificamente o efeito do pH na absorbncia do

azo corante formado na reao entre o nitrito e o par sulfanilamida/NED.

A justificativa do estudo foi que vrios corantes indicadores so dependentes

do pH, ento o azo composto tambm deveria ser. Assim sendo, poderiam surgir

resultados errados se a curva padro fosse desenvolvida em um determinado pH e

empregada na anlise de uma amostra em um pH diferente.

Foi desenvolvida, por estes autores, uma equao que relaciona absortividade e

pH:

a= B + C . 10E . (pH D)

1 + 10 E . (pH D)

onde a= absortividade efetiva mxima, B, C, D e E so constantes para um dado

comprimento de onda cujos valores so: B= 0,7818; C= 0,3568; D= 2,713 e E=

1,164.

Com esses dados foi construda a Tabela 2 a seguir:


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Tabela 2: Variao da absortividade a com o pH no intervalo 1,0 - 4,4 (81).pH a pH a pH a pH a pH a1,0 0,778 1,7 0,755 2,4 0,654 3,1 0,468 3,8 0,3791,1 0,776 1,8 0,748 2,5 0,628 3,2 0,447 3,9 0,3741,2 0,775 1,9 0,739 2,6 0,601 3,3 0,430 4,0 0,3701,3 0,772 2,0 0,727 2,7 0,573 3,4 0,415 4,1 0,3671,4 0,770 2,1 0,713 2,8 0,545 3,5 0,403 4,2 0,3651,5 0,766 2,2 0,696 2,9 0,517 3,6 0,393 4,3 0,3631,6 0,761 2,3 0,676 3,0 0,491 3,7 0,385 4,4 0,361

Davis et al (81) sugeriram ento: a) medir o pH da soluo colorida final eutilizar a absortividade a correspondente para calcular a concentrao de nitrito. b)

ajustar o pH da soluo colorida final no intervalo 1,2-1,3 para a mxima

sensibilidade. A segunda alternativa por ser mais simples foi a recomendada.

Nicholas e Fox (83) tambm investigaram essa reao para determinar se a

adio de nitrito aos reagentes de Griess separadamente ou em mistura produziria

resultados diferentes.

Mostramos abaixo as duas possibilidades de primeira etapa de reao, por eles

considerada:

3.3.1.3 A nitrosao do cido sulfanlico

NH3+ + HONO -O3S- O 3S N N+ + 2 H2O

on diaznio

3.3.1.4 A ni trosao do 1-naftilamina

NH3+

+ HONO

N N+

+ 2H2O


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A prxima etapa seria a copulao do on diaznio com 1-naftilamina para

formar, ou 1-sulfanilazonaftilamina ou 1-naftilazonaftilamina. O primeiro um

produto colorido rosa com um mximo de absoro a 525 nm; o segundo insolvel

em gua. Desde que ou o cido sulfanlico ou 1-naftilamina podem reagir com nitrito

na mistura, a quantidade relativa de intermedirios e conseqentemente, os produtos

finais, dependem da velocidade relativa de reao e da concentrao.

Se a segunda opo fosse predominante, a quantidade do produto rosa deveria

ser reduzido, isto a segunda reao deveria interferir com o desenvolvimento

normal de cor. Tal interferncia deveria ser reduzida pela pr-incubao do cido

sulfanlico com nitrito seguido pela adio de 1-naftilamina.

O nitrito foi adicionado ao cido sulfanlico e a mistura foi deixada em

repouso por 20 minutos antes de ser adicionado a 1-naftilamina. A quantidade

resultante de azo corante foi a mesma que aquela formada quando o nitrito foi

adicionado mistura de cido sulfanlico e 1-naftilamina.

Ficou claro que a velocidade da reao do item 3.3.1.3 muito mais rpida

que a reao do item 3.3.1.4 nas condies de anlise dos reagentes de Griess.

Esta constatao importante foi aplicada na determinao de nitritos e nitratos

atravs da anlise por injeo seqencial (SIA) em que os reagentes sulfanilamida e

NED so adicionados na forma de soluo nica.

Nicholas e Fox (83) estudaram tambm o efeito da diluio do reagente de

Griess adotada no mtodo oficial. Nesta diluio, 1:25, para uma concentrao acima

de 5g N-NO-2/50 mL (7,14 M) onde ainda havia absoro a concentrao de cido

sulfanlico era 326M (~45vezes) e a de 1-naftilamina era 87,2M (~12vezes).


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Os mesmos autores observaram, experimentalmente, que nesta diluio a

reao era incompleta, alm de requerer mais tempo e havendo o risco do azo

composto descolorir. Sugeriram, ento, a diluio 1:10, com maior rendimento e

menor tempo de reao.

Fox Jr., (84) estudando a cintica e mecanismo da reao de Griess,

enumerou uma seqncia de reaes crticas para a formao do produto final, aqui

apresentada:

a.

R*

+HNO2

R*

N N+

b.

NN

R

+

+

NH2

R R

NH2

N N

R

c.

HNO2 + RdH RdNO (nitroso)


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55

d.

+

+

R

N N

Rd H OxRd +

R

NHNH

e.

NH2

R

+ HNO2

N

NH2

R

O

f.

+

R

N N

+

N

R

H2 H2

R

N

N N

R

Onde R= -SO2H; SO2NH2; Cl; NH2OH e qualquer combinao deles, Rd=redutor,

OxRd= forma oxidada.

Fox Jr.(84) concluiu que a quantidade de diazopigmento formado da

reao de uma variedade de anilinas e derivados da anilina com nitrito

dependente de uma srie de fatores, a saber:

I. Tipo e concentrao dos reagentes usados, incluindo a posio dos

substituintes do anel.

II. Combinaes especficas e concentraes relativas das espcies nitrosveis e

reagentes copulantes.


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III. Reao do nitrito com outros substituintes do anel alm do grupo amino.

IV. Reao do nitrito com o reagente copulante.

V. Formao de mais de um pigmento.

VI. Oxidao do on diaznio intermedirio.

VII. Oxidao do pigmento.

VIII. xidos de nitrognio no ar.

IX. Reduo do on diaznio pelos redutores residuais.

X. Formao de intermedirios nitroso-redutores semiestveis.

XI. Pr reao da espcie nitrosada e o nitrito.

A reao de diazoconjugao para o on nitrito tem sido indicada como tendo

especificidade qumica, minimizando o efeito de interferncias, sendo deste modo

explicada a grande popularidade do mtodo de Griess.Todas as referncias at aqui foram para o nitrito, no tendo sido considerado

o on nitrato. Este por sua vez, por falta de uma reao to especfica e sensvel, tem

sido determinado como nitrito, aps uma reao de reduo.

3.3.2 As reaes de reduo de ons nitrato

O mtodo espectrofotomtrico para a determinao simultnea de nitritos e

nitratos baseia-se em trs etapas:

I. Reao direta do nitrito presente na amostra com os reagentes colorimtricos

e leitura espectrofotomtrica contra um branco, utilizando-se a curva de

calibrao.


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57

II. Reduo do nitrato por ao de um redutor e determinao

espectrofotomtrica do nitrito total (nitrito inicialmente presente + nitrito

proveniente do nitrato reduzido).

III. Determinao do nitrato por diferena (nitrito total- nitrito inicialmente

presente = nitrato).

Do exposto percebe-se que estamos determinando sempre nitrito, que o nion

que desenvolve cor com os reagentes colorimtricos, uma vez que o nitrato no reage

com eles.

comum nos trabalhos consultados expressar o resultado em nitrognio

colocando-se ao lado a sua fonte, como N-NO-3 e N-NO2-evitando-se assim fatores de

converso.

Embora, no caso do nitrato, a etapa da reduo preceda a determinao

espectrofotomtrica, deixamos este item para depois em virtude de ser o ponto

central deste trabalho, isto , a substituio do agente redutor.

O mtodo oficial para a determinao de nitrato {AOAC(1984)24.044-24.045}

baseia-se nas trs etapas j descritas (I, II, III) atuando como redutor a coluna de

cdmio, preparada pela reao entre o sulfato de cdmio em soluo e o zinco em

basto.

As reaes do item II so:

Cd - 2e- Cd 2+

H2O + NO3-+ 2e - NO 2

- + 2 OH-

H2O + Cd + NO 3- Cd 2++ NO 2

- + 2 OH-


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Durante o funcionamento esta coluna libera ons Cd2+, altamente txicos,

alm de problemas com o descarte.

Estes ons permanecem em soluo, j que o mtodo oficial recomenda a

adio de EDTA para complexar os ons Cd2+,evitando que reaja com os ons OH -

provenientes da reduo do nitrato e conseqentemente precipitao de Cd(OH)2 na

superfcie da coluna, reduzindo a sua eficincia (85).

A reao pode ser assim representada:

NO3- + H2O + (EDTA)

-4 + Cd NO 2- + 2 OH- + Cd(EDTA) -2 (EDTA) -4

=(OOCCH2)-2N(CH2)2N(CH2COO)

-2

(EDTA) -2=(HOOCCH 2)2N(CH2)2N(CH2COO)-2

A produo de ons Cd2+ na coluna redutora muito maior que aquela

causada somente pela reduo do nitrato.

Nydall (85) chamou a ateno para o fato de que o oxignio dissolvido rpida e

quantitativamente reduzido de acordo com a reao:

2Cd + O2 + 4H+ 2Cd+2 + 2H2O

De acordo com o autor, mesmo a uma elevada vazo na coluna de 33

volumes-leito por minuto, 98,5% do oxignio reduzido.

Como visto na equao desta reao, a reduo do oxignio deve remover

dois ons H+ para cada tomo de oxignio. Isto corresponde adio de 1 meq de

base por litro de soluo, assim deve ocorrer um aumento do pH em solues no

tamponadas.


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Ento, deve-se tambm considerar que a reduo do nitrato dependente do

pH.

Isto pode ser verificado atravs das equaes:

a. NO3- + 2H + + 2e - NO 2

- + H 2O

b. HNO2 + 5H+ + 4 e - NH 3OH

+ + H 2O

hidroxilamina

c. HNO2 + 7H+ + 6 e - NH 4

+ + 2H 2O

Uma certa concentrao hidrogeninica necessria para a reduo

quantitativa do nitrato a nitrito (reao a); concentraes hidrogeninicas muito

elevadas podem causar a reduo do nitrito formado (reaes b e c).

Segundo experimentos do mesmo autor, o nitrato rapidamente reduzido pelo

cdmio a hidroxilamina e pequenas quantidades de amnia a baixo pH (1,0-3,0). No

intervalo de pH 3,0 a 5,0 a velocidade desta reao decresce ntida e rapidamente e a

reduo tende a parar na formao do nitrito.

Com respeito ao pH adequado, Nydall (85) cita vrios outros autores que

observaram que o pH do tampo cloreto de amnio empregado podia variar entre 5,0

e 10,0 sem efeito na reduo do nitrato a nitrito. Alguns recomendam o pH 9,6(86).

A reduo do nitrato a nitrito pode ser obtida pelo emprego de vrios agentes

redutores, tais como cobre, zinco, cdmio em p, cdmio esponjoso, cdmio

cobreado, cdmio prateado, cdmio amalgamado, cdmio eletroliticamente

precipitado e sulfato de hidrazina (78,85).


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60

O cdmio eletroliticamente precipitado, devido ao seu mtodo de preparao,

tem porcentagem baixa de impurezas metlicas; o cdmio em p e o esponjoso tm

essa porcentagem de impurezas maior.

Quando o cdmio preparado pela reao de precipitao entre uma soluo

de sulfato de cdmio e zinco metlico h a possibilidade de formao de clulas

galvnicas pelos metais mais nobres que podem estar presentes no zinco (impurezas)

e no so removidos.

Este fato foi aproveitado para intencionalmente tratar o cdmio com uma

soluo de sulfato de cobre; este precipitado e parcialmente adere ao cdmio como

uma camada porosa. Uma cela galvnica formada com o cobre como ctodo.

O potencial padro de reduo do par Cd/Cd2+ 0,403V, o do par Cu/ Cu2+

+0,337V e o potencial da cela resultante ser 0,740V; seu poder redutor muito

maior que o do cdmio sozinho.

Cerd et al (73)utilizaram uma coluna de cdmio cobreado na determinao

de nitratos e nitritos empregando a tcnica de anlise por injeo seqencial (SIA).

Se a coluna redutora contm partculas de diferentes tamanhos, as menores,

empacotadas nos interstcios entre as maiores, so consumidas primeiro e a rea

superficial do leito redutor diminuda. Esta pode ser uma causa que contribui para o

decrscimo gradual de eficincia da coluna observada por vrios autores. Outra causa

e provavelmente a principal pode ser a precipitao de partculas de hidrxido de

cdmio na superfcie.

Alm de homogeneidade das partculas, para um bom rendimento da coluna

redutora necessrio um controle da vazo ou tempo de escoamento.


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Quando a coluna utilizada em vrias redues sucessivas e assumindo que o

sistema deve ser lavado com duas vezes seu volume livre entre as amostras, o tempo

t em minutos, requerido por cada amostra, obtido pela equao:

t = (1/ F) x (Vs/Vb + 2Vf/Vb)

Onde

F= velocidade de fluxo em volume-leito/min.

Vs=volume da amostra

Vb=volume do leitoVf=volume livre da coluna

Bajic e Jaselkis (87)empregaram uma coluna redutora de zinco amalgamado

(redutor de Jones) para determinar nitratos e nitritos em guas. O mtodo baseia-se

na formao de hidroxilamina, resultante da reduo inicial do nitrato ou nitrito, a

qual reage com o Fe3+ e ferrozina [sal disdico do cido 3-(2-piridil)5,6-difenil-

1,2,4-triazinap,p-disulfnico, trihidratado] para formar o complexo fortemente

colorido Fe2+ -ferrozina cuja intensidade proporcional quantidade de nitrato ou

nitrito.

A absortividade molar aparente do complexo 4,21 x104 L.mol-1.cm-1. No

intervalo de pH 3,2-3,5 tanto nitrato como nitrito so reduzidos primariamente a

hidroxilamina e em alguma extenso amnia. A hidroxilamina, nesta determinao,

oxidada pelo Fe3+ a xido nitroso enquanto que a amnia no oxidada. Em pH

elevado a reduo do nitrato incompleta, em pH baixo a formao de amnia

favorecida; por esta razo o pH tem que ser mantido no intervalo citado.

Para a determinao do nitrato adicionado azida sdica amostra para

eliminao do nitrito e este obtido por diferena.


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Lambert e Zitomer (88)tambm utilizaram o zinco para a reduo do nitrato.

A reao efetuada em soluo amoniacal de pH 10,8 em presena de hidrxido

manganoso.

De acordo com esses autores, menos de 70% de recuperao obtida quando

a reao efetuada na ausncia de hidrxido manganoso. Provavelmente, a poro

no recuperada posteriormente reduzida estados de oxidao mais baixos do

nitrognio e possivelmente amnia.

A funo do hidrxido manganoso pode ser a de formar um complexo de

nitrito que estvel a posterior reduo nesta temperatura. A reduo a temperaturas

maiores, evidentemente, vai alm do estgio nitrito.

Para a determinao colorimtrica emprega-se a reao de diazoconjugao

com o on (4-aminofenil) trimetil amnio como diazotante e N, N-dimetil-1-

naftilamina como copulante. A absortividade molar do corante formado 26,2 x103.

As reaes so as seguintes:

NO3- + Zn + 4NH3 + H2O NO2

- + Zn (NH3)42+ + 2 OH-

HNO + H+ + (CH3 )3 N+ NH2 (CH3)3N+ N N+ + 2H2O2

+N N (CH 3)3 N + +

N (CH3)2

(CH3)3N+ N N N (CH3 )2 + H2O


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A injeo de um lquido redutor na amostra pode parecer intuitivamente ser

prefervel ao contato da amostra com um slido redutor, cuja atividade poderia

mudar com o tempo e com a composio da amostra.

Um promissor lquido redutor encontrado foi a soluo de hidrazina. Mullin e Riley

(89)mostraram que a hidrazina em soluo alcalina produzia um bom rendimento de

nitrito a partir do nitrato.

Quando este reagente foi aplicado na determinao de nitrato em gua

destilada, verificou-se que o rendimento de nitrito variava de dia para dia. Esta

conduta irregular foi investigada e verificou-se a presena de quantidades variveis

de ons cobre na gua destilada utilizada.

O efeito do cobre na reduo foi investigado realizando a reao na presena

de quantidades conhecidas de ons cobre.

Os resultados indicaram que na ausncia de cobre no ocorria a produo de nitrito.

A presena de somente 0,025 mg. L-1 de cobre era suficiente para iniciar a reao.

Com concentraes de cobre superiores a 0,5 mg.L-1 ocorria visvel precipitao de

xido cuproso.

Kamphake et al. (90) tambm verificaram experimentalmente que o on cobre

necessrio para a reao de reduo.

A reduo baseada na converso do nitrato a nitrito pelo sulfato de

hidrazina, na presena de Cu2+,sob condies alcalinas e a temperaturas elevadas.

As reaes provveis do item 3.3.2. II, so:

N2H4.H2SO4 + 6OH- N2 + SO 4

-2 + 6H 2O + 4e-

4Cu+2

+ 4e-

4Cu+


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N2H4.H2SO4 + 6OH- + 4Cu+2 N 2 + SO 4

-2 + 6H 2O + 4Cu+

4Cu+ 4Cu +2 + 4e -

2NO3- + 2H2O + 4e

- 2NO 2- + 4OH -

2NO3- + 2H2O + 4Cu

+ 2NO2- + 4OH - + 4Cu+2

Uma vez que a reduo deve ser efetuada em meio alcalino, torna-se obvio

que essencial controlar o pH, j que o on H+ liberado do sulfato de hidrazina

durante a reao pode diminuir o pH para abaixo de 7, nessas condies o nitrito

rapidamente destrudo pela hidrazina (90).

O primeiro uso da hidrazina para reduo do nitrato foi o relatado por Mullin

e Riley (89). Aps este, vrios outros autores, entre eles Kamphake et al (90),

desenvolveram e automatizaram o mtodo manual original para diminuir a

inconfiabilidade da reao devido s variaes de rendimento acima citadas.

Os fatores responsveis por essas variaes tais como concentrao dos

reagentes, o pH, tempo de reduo e temperatura, que influenciam fortemente a taxa

de converso, foram examinados por vrios pesquisadores tendo sido encontradas

grandes variaes entre eles.

Segundo Cerd et al. (73, 74) os resultados na determinao de ons nitrato

com hidrazina e Cu ++ foram bons para amostras de guas. Porm, no foram

reprodutveis em nosso laboratrio.


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3.3.3 As interferncias

3.3.3.1 Nas reaes colorimtricas

As reaes colorimtricas so comuns a ambos os mtodos. Norwitz e

Keliher (91) realizaram um estudo com 82 possveis interferentes na determinao

espectrofotomtrica utilizando 3 pares de reagentes: sulfanilamida/NED, cido

sulfanlico/NED e 4-nitroanilina/NED. Evidentemente, o de maior interesse o

primeiro par por ter sido o empregado neste trabalho.

Os autores classificaram as substncias inorgnicas segundo o limite de

tolerncia (limite alm do qual a substncia produzia um erro maior que 0,015

unidades de absorbncia) em 5 tipos de interferncias:

Interferncia devido ao efeito salino:

A razo para o efeito dos sais vem ser as diferentes dependncias das

velocidades de diazotao e copulao com a fora inica.

Interferncia pela mudana da acidez da soluo (hidrlise) ou pela sua ao

tamponante:

A interferncia calculada na base do sal total ao invs do nion.

Interferncia pela precipitao:

Prata e mercrio (I), interferem pela precipitao como cloretos. A fonte de

cloreto o cido clordrico do reagente sulfanilamida que dissovido neste

cido. O bismuto (III) tambm precipita como oxicloreto.


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Interferncia de ons coloridos

Cromo (III), nquel e especialmente cobalto interferem em razo da cor de seus

ons. Este efeito pode ser eliminado pela adio destes ons ao branco, na mesma

quantidade que contem a amostra, o que pode ser problemtico.

Interferncia de substancias oxidantes e redutoras.

Embora este efeito seja complexo, certamente deve envolver a oxidao ou

reduo do nitrito.

Todavia a oxidao ou a reduo do nitrito usualmente no ocorre em soluo

neutra; requer a presena de cido ou base. possvel que no ocorra em grande

extenso at que os reagentes sulfanilamida e NED sejam adicionados.

Norwitz e Keliher (92)realizaram tambm o mesmo estudo com interferentes

orgnicos, agrupados em aminas alifticas, aminas aromticas, compostos fenlicos e

miscelnea de compostos orgnicos.

Destes ltimos, o que mais tem merecido ateno o cido ascrbico, em

razo de ser comumente empregado em sais de cura com a inteno de reduzir a

quantidade de nitrito necessrio para a cura e diminuir a probabilidade de formao

de nitrosaminas carcinognicas (93).Norwitz e Keliher (93) publicaram um trabalho especialmente dedicado a

interferncia do cido ascrbico na determinao do nitrito.

Citando outros autores que investigaram a reao do cido ascrbico e o

nitrito no intervalo de pH 0,1-5, eles estabeleceram que dentro desta faixa de pH,

ocorre a reao:


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O C

C

C

CH2OH

HO

HO

HOCH

HC

O + 2 HNO2 O

HC

HOCH

CH2OH

C

C

CO

O

O

cido L-ascrbico cido L-dehidroascrbico

A pH 0,1, a etapa determinante da velocidade envolve o cido ascrbico no

dissociado e o on H2NO2+ (HNO2 + H

+ H2NO2+)

A pH 2 a etapa determinante a reao de uma concentrao de equilbrio de

trixido de dinitrognio (2HNO2 N2O3 + H2O) com cido ascrbico no

dissociado e o on ascorbato, sendo este ltimo muito mais reativo.

No intervalo de pH 35, a etapa determinante da velocidade de reao a

formao de trixido de dinitrognio e a velocidade independente da concentrao

de cido ascrbico, predominantemente na forma de nion.

Riise e Berg-Nielsen (94)propuseram a adio de enzima ascorbato oxidase

para diminuir a interferncia deste cido na determinao do nitrito.

3.3.3.2 Nas reaes de reduo

A principal interferncia em ambos os mtodos de reduo de ons nitrato o

oxignio do ar. O redutor cdmio reage com o oxignio segundo a reao:

2Cd + O2 + 4H+ 2Cd+2 + 2H2O

Alm de o oxignio consumir o cdmio necessrio para a reduo do nitrato,

competindo com ele, ocorre uma interferncia no pH pelo consumo de H+.


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Kempers e Luft (95)tambm investigaram a possibilidade de interferncia do

oxignio na reduo do nitrato pela hidrazina.

Segundo os autores, em solues aquosas a hidrazina reage com o oxignio

para formar perxido de hidrognio o qual ento reduzido:

N2H4+ 2O 2 2 H 2O2 + N 2

N2H4+ 2H 2O2 N 2 + 4H 2O

A presena de ons metlicos catalisa esta reao (96).

4 - MATERIAIS E MTODOS


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4. MATERIAIS E MTODOS

4.1 MTODO COM O USO DA COLUNA DE CDMIO

4.1.1 Reagentes e solues

Utilizar reagentes grau analtico.

Utilizar gua destilada (destilador Marconi MA 078/5) ou desionizada

no preparo das solues a seguir:

Soluo de tetraborato de sdio decahidratado (Na2B4O7.10H2O) (Riedel-

de Han ou Merck) a 5% m/v.

Soluo de EDTA (C10H14N2Na2O8.2H2O) (Mallinckrodt) a 5% m/v.

Soluo tampo pH 9,6-9,7.

Diluir 20 mL de cido clordrico em 500 mL de gua. Adicionar 50 mL de

hidrxido de amnio, acrescentar gua at prximo de 1000 mL e homogeneizar.

Medir o pH ajustando para 9,6-9,7 com HCl ou NH4OH se necessrio e completar

o volume para 1000,0 mL com gua destilada ou desionizada.

Soluo tampo pH 9,6-9,7 diluda (1+9)

Tomar 100,0 mL da soluo tampo pH 9,6-9,7 e diluir para 1000,0 mL.


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Soluo de sulfanilamida (C6H8N2O2) (Mallinckrodt) a 5% m/v

Dissolver 1,25 g de sulfanilamida em soluo de HCl (1:1) completando para

250,0 mL com esta ltima. A soluo estvel por 1 a 2 meses.

Soluo de dicloridrato de N-(1-naftil) etilenodiamina (NED)

(C12H16Cl2N2) (Merck) a 5% m/v

Dissolver 0,5 g de NED em gua suficiente para 100,0 mL. Armazenar em

frasco mbar sob refrigerao. Desprezar quando apresentar alterao de colorao.

A soluo estvel pelo menos por uma semana.

Soluo padro de nitrito de sdio (NaNO2) (Merck)

Pesar, exatamente, 0,2000 g de nitrito de sdio previamente seco por 1hora a

105C, transferir para balo volumtrico de 1000,0 mL e completar o volume. Esta

soluo estvel pelo menos por 2 semanas se mantida a 4C.

Soluo de trabalho de nitrito de sdio

Transferir 10,0 mL da soluo padro de nitrito de sdio para balo

volumtrico de 250,0 mL e completar o volume; 1,0 mL desta soluo contem 8,0 g

de NaNO2.

Soluo padro de nitrato de sdio (NaNO3) (Merck)

Pesar, exatamente, 0,1000 g de nitrato de sdio previamente seco por 1h a

105C, dissolver em gua, adicionar 50 mL da soluo tampo pH 9,6-9,7 e


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completar para 100,0 mL. Esta soluo estvel pelo menos por 2 semanas se

mantida a 4C.

Soluo de trabalho de nitrato de sdio.

Transferir 1,0 mL da soluo padro de nitrato de sdio para balo volumtrico

de 100,0 mL e completar o volume; 1,0 mL desta soluo contm 10,0 g de NaNO3.

Preparar no momento da anlise.

Soluo de cido clordrico 0,1 M.

Diluir 8,3 mL de cido clordrico d=1,19 a 37% em gua e completar o volume

at 1000,0 mL.

Soluo de cido clordrico 2,0 MDiluir 166 mL de cido clordrico d=1,19 a 37% em gua e completar o volume

at 1000,0 mL.

Soluo de sulfato de cdmio (3CdSO4.8H2O) a 20% m/v.

Zinco metlico em basto.

4.1.2 Aparelhos e materiais acessrios

Espectrofotmetro UV/VIS Hitachi U2000

pHmetro Micronal B474 com solues tampo para acerto de pH

Balana analtica Mettler AE 200


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Balana semi-analtica Mettler P-1200

Estufa Fanem 315/2

Coluna de vidro afilada na extremidade inferior (110 x 11 mm)

Funil de separao de 60 mL com haste comprida e rolha de silicone

afilada

Peneira de 20-40 mesh

Liquidificador

Papel de filtro qualitativo 18,5cm de dimetro

Balo volumtrico de 50,0; 100,0; 200,0; 250,0 e 1000,0 mL

Pipeta volumtrica de 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0 e 20,0 mL

Bureta de 10,0 mL

Provetas de 25 e 50 mL

Bquer de 100 e 200 mL

Erlenmeyer de 250 e 500 mL

Funil

Pipeta graduada de 5 mL

4.1.3 Coluna de Cdmio

4.1.3.1 Preparo da Coluna de cdmio

Colocar trs bastes de zinco em um bquer de 250 mL contendo 100 mL

da soluo de sulfato de cdmio.

Remover o depsito esponjoso de cdmio que se forma aps 2 a 3 horas

de imerso, com um basto de vidro ou esptula plstica, transferindopara outro bquer contendo gua destilada.


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Transferir o cdmio formado com 200 mL de gua destilada para um

liquidificador e triturar por aproximadamente 5 segundos.

Passar o triturado em peneira de 20 a 40 mesh, tomando o cuidado de

mante-lo sempre em contato com gua.

Transferir o cdmio para um bquer com cido clordrico 2,0 M e deixar

repousar por 2 minutos.

Retirar o cido clordrico e substituir por gua destilada.

Colocar um chumao de l de vidro na extremidade afilada da coluna,

seguido de 1 cm de areia.

Transferir o cdmio com gua at que este atinja a altura de

aproximadamente 6 cm. Completar at o topo com gua.

Adaptar imediatamente o funil de separao de 60 mL coluna atravs da

rolha de silicone, evitando a entrada de ar na coluna e mantendo-a sempre

com gua.

4.1.4 Determinao da capacidade redutora da coluna de cdmio

Misturar em bquer de 100 mL; 20,0 mL da soluo de trabalho de

nitrato de sdio (10 g/mL), 5 mL da soluo tampo pH 9,6-9,7 e 2

mL da soluo de EDTA a 5%.

Passar pela coluna de cdmio a uma vazo no superior a 5 mL/minuto

recolhendo diretamente em balo volumtrico de 100,0 mL.

Lavar o bquer com 3 pores consecutivas de 15 mL de gua, passando-

as pela coluna de cdmio.


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Continuar a passagem de gua pela coluna at completar o volume de

100,0 mL no balo. Homogeneizar.

Pipetar 10,0 mL para um balo volumtrico de 50,0 mL.

Adicionar ao balo 5,0 mL da soluo de sulfanilamida a 0,5% e agitar.

Aps 3 minutos adicionar 3,0 mL da soluo de NED a 0,5% e completar

o volume com gua. Homogeneizar.

Aps 15 minutos fazer a leitura espectrofotomtrica a 542nm contra um

branco dos reagentes, utilizando a curva de calibrao.

Se a recuperao for inferior a 90%, deve-se rejeitar a coluna de cdmio.

Se a recuperao for inferior a 95%, deve-se regenerar a coluna de

cdmio.

4.1.5 Regenerao da coluna de cdmio

Regenerar a coluna de cdmio no incio de cada dia de utilizao e aps at 4

redues.

Adicionar coluna, com vazo aproximada de 10 mL/minuto, pela ordem:

25 mL de HCl 0,1 M

50 mL de gua destilada

25 mL de soluo tampo pH 9,6-9,7 diluda (1+9)

Reavaliar a capacidade redutora da coluna de cdmio como no item anterior

(4.1.4).


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4.1.6 Curva de calibrao do ni tri to

Tomar com bureta, alquotas de 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 6,0 mL da soluo de

trabalho de nitrito de sdio a 8,0 g/mL para bales volumtricos de 50,0 mL.

Adicionar a cada um, 5,0 mL de solues de sulfanilamida a 0,5% e agitar.

Aguardar 3 minutos e adicionar 3,0 mL de soluo de NED a 0,5%, completar o

volume com gua e homogeneizar.

Aps 15 minutos, ler espectrofotometricamente a 542nm contra um branco dos

reagentes.

Construir a curva de calibrao absorbncia x concentrao (g/50,0 mL).

Figura 4.

4.1.7 Determinao do ni tri to em amostras de adit ivos

Pesar, exatamente, cerca de 0,5 g se for aditivo formulado, dissolver em gua e

completar para 200,0 mL.

Retirar uma alquota de 10,0 mL para balo volumtrico de 50,0 mL.

Adicionar 5,0 mL de soluo de sulfanilamida a 0,5% e deixar reagir por 3

minutos.

Adicionar 3,0 mL de soluo de NED a 0,5%. Completar o volume com gua e

homogeneizar.

Deixar em repouso por 15 minutos e ler no espectrofotmetro a 542nm contra

um branco dos reagentes, utilizando a curva de calibrao. Se a absorbncia

obtida estiver fora do intervalo da curva de calibrao, efetuar as diluies

necessrias.


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4.1.8 Determinao do ni trato em amostras de aditivos

Retirar uma alquota de 20,0 mL do balo volumtrico de 200,0 mL do item

anterior (4.1.7) para um bquer de 100 mL.

Adicionar 5,0 mL da soluo tampo pH 9,6-9,7 e 2,0 mL de soluo de EDTA

a 5%.

Passar pela coluna de cdmio a uma vazo no superior a 6 mL/minuto

recolhendo diretamente em balo volumtrico de 100,0 mL.

Lavar o bquer com 3 pores consecutivas de 15 mL de gua, passando as

pela coluna de cdmio.

Continuar a passagem de gua pela coluna at completar o volume de 100,0 mL

no balo. Homogeneizar.

Pipetar 10,0 mL para um balo volumtrico de 50,0 mL.

Adicionar ao balo 5,0 mL da soluo de sulfanilamida a 0,5% e agitar.

Aps 3 minutos adicionar 3,0 mL da soluo de NED a 0,5% e completar o

volume com gua. Homogeneizar.

Aps 15 minutos fazer a leitura espectrofotomtrica a 542nm, contra um branco

dos reagentes, utilizando a curva de calibrao. Se a absorbncia obtida

estiver fora do intervalo da curva de calibrao, efetuar as diluies

necessrias.

O resultado refere-se ao teor de nitritos totais e deste deve ser subtrado o teor

de nitrito encontrado no item anterior (4.1.7) para obter-se o teor de nitrato.


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4.2 MTODO COM SULFATO DE HIDRAZINA

4.2.1 Reagentes e solues

Utilizar reagentes grau analtico.

Utilizar gua destilada ou desionizada no preparo das solues a seguir:

Soluo de hidrxido de sdio NaOH 0,1 M (20 g.L-1)

Soluo de sulfato de hidrazina/sulfato de cobre

Pesar, exatamente, 0,0200 g de sulfato de cobre CuSO4.5H2O em um bquer

de 250 mL adicionando gua destilada ou desionizada suficiente para sua dissoluo.

Pesar em outro bquer de 250 mL, 3,0 g de sulfato de hidrazina N2H4.H2SO4

e adicionar gua destilada ou desionizada suficiente para sua dissoluo.

Juntar as duas solues para um balo volumtrico de 1000,0 mL. Completar

o volume com gua e homogeneizar. Manter em geladeira e utilizar dentro de 30

dias.

Soluo de sulfanilamida/NED

Pesar 10 g de sulfanilamida (C6H8N2O2) em um bquer de 250 mL, adicionar

50 mL de gua e em seguida 62 mL de cido clordrico (HCl) agitando at dissoluo

total. Acrescentar 0,25 g de dicloridrato de N-(1-naftil)etilenodiamina (NED)

(C12H16Cl2N2) levar para um balo volumtrico de 500,0 mL, completar o volume e

homogeneizar.

Soluo padro de nitrito de sdio (NaNO2) 25 mg.L-1 expresso em

N


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Pesar, exatamente, 0,1232 g de nitrito de sdio

previamente seco por 1h a 105C, transferir para um

balo volumtrico de 1000,0 mL, completar o volume

com gua e homogeneizar. Manter em geladeira e

utilizar dentro de 30 dias.

Solues de trabalho de nitrito de sdio

Transferir, com pipetador automtico, 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 e 1,1 mL da

soluo padro de nitrito de sdio para bales volumtricos de 25,0 mL,

completar o volume com gua e homogeneizar. Estas solues contm,

respectivamente, 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 0,90 e 1,10 mg.L-1 de nitrito de sdio

expresso em N. Conservar e utilizar como na soluo padro.

Soluo padro de nitrato de sdio (NaNO3) 25,0 mg.L-1 expresso

em N.

Pesar, exatamente, 0,1518 g de nitrato de sdio previamente seco por 1h a

105C, transferir para um balo volumtrico de 1000,0 mL, completar o volume

com gua e homogeneizar. Manter em geladeira e utilizar dentro de 30 dias.

Solues de trabalho de nitrato de sdio

Transferir, com pipetador automtico, 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 e 1,1 mL da

soluo padro de nitrato de sdio para bales volumtricos de 25,0 mL,

completar o volume com gua e homogeneizar. Estas solues contm,


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73

respectivamente, 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 0,90 e 1,10 mg.L-1 de nitrato de sdio

expresso em N.

4.2.2 Aparelhos e materiais acessrios

Sistema automatizado FIALAB 3500(Alitea USA, Medina,WA) para

anlise por injeo seqencial (SIA)

Espectrofotmetro UV/VIS Micronal modelo B382

Registrador XT Hitachi modelo 56

Balana analtica Mettler AE 200

Balana semi-analtica Mettler P-1200

Estufa Fanem 315/2

Balo volumtrico de 25,0; 500,0 e 1000,0 mL

Pipetador automtico de 1000 e 5000 L com respectivas ponteiras.

Proveta de 100 mL

Bquer de 250 mL

Balo volumtrico de 500,0 e 1000,0 mL.

4.2.3 Programa FIA LAB for windows-nitrito

Para a determinao de nitritos, a amostra analisada na ausncia do agente

redutor e, a concentrao deste analito calculada pela curva de calibrao. O

programa FIA LAB for windows-nitrito consiste em mistura sandwich dos

reagentes e amostra, programada por computador, na seqncia a seguir:


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Fixar vazo (L.seg-1) 200

Aspirar (L) 2500

Fixar posio da vlvula 3


Aspirar (L) 500


Dispensar (L) 1000



Aspirar (L) 100


Aspirar (L) 50


Aspirar (L) 100



As posies da vlvula correspondem aos seguintes terminais:

Posio Terminal

1 Espectrofotmetro UV/VIS

2 Sol. Sulfato de hidrazina/sulfato de cobre

3 gua, ou solues de trabalho de nitrito

ou amostra


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4 Sol. de hidrxido de sdio 0,5 M

5 Sol. de sulfanilamida/NED

6 Bobina reatora

8 Descarte

Figura 1: Diagrama esquemtico do Sistema de Injeo Sequencial (SIA).

4.2.4 Programa FIA LAB for w indows-ni trato

Para a determinao de nitratos, a amostra analisada na presena do agente

redutor e a concentrao deste analito calculada pela curva de calibrao. O

programa FIA LAB for windows-nitrato consiste em uma mistura sandwich dos

reagentes e amostra, programada por computador, na seqncia a seguir:

Fixar vazo(L.seg-1) 200


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Aspirar (L) 4300



Aspirar (L) 400


Dispensar (L) 1000


Aspirar (L) 40


Aspirar (L) 20


Aspirar (L) 40


Aspirar (L) 40


Aspirar (L) 20


Aspirar (L) 40


Aspirar (L) 40


Aspirar (L) 20


Aspirar (L) 40


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Dispensar (L) 350

Espera (seg.) 60


Aspirar (L) 160


Aspirar (L) 300


Aspirar (L) 160


Dispensar (L) 2500



As posies das vlvulas correspondem aos mesmos terminais do programa

FIA LAB for windows-nitrito.

4.2.5 Curva de calibrao do N-nitrito (N-NO2-)

Esta curva de calibrao realizada dentro do programa FIA LAB for

windows-nitrito atravs da introduo no aparelho, p

1350-tese ccd dias nelson aranha 2005

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