UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA UESBDEPARTAMENTO DE QUMICA E EXATAS DQECURSO DE LICENCIATURA EM QUMICADISCIPLINA QUMICA ANALTICA IIIPROFESSOR MARCOS DE ALMEIDA BEZERRA

Relatrio N 9:DETERMINAO DE Zn EM VINAGRE POR FAAS PELO MTODO DE CALIBRAO POR PADRO INTERNO

Elivana Lima FranaLas de Novaes PiresLauro Jos Caires da Silva Jnior

Jequi BADezembro de 2012

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA UESBDEPARTAMENTO DE QUMICA E EXATAS DQE

Relatrio N 9:DETERMINAO DE Zn EM VINAGRE POR FAAS PELO MTODO DE CALIBRAO POR PADRO INTERNO

Relatrio apresentado disciplina Qumica Analtica III, ministrada pelo Professor Dr. Marcos de Almeida Bezerra, com fins avaliativos referentes ao sexto semestre do curso de licenciatura em Qumica.

Jequi BADezembro de 2012SUMRIO

1.OBJETIVO32.INTRODUO33.MATERIAIS E REAGENTES44.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL55.RESULTADOS E DISCUSSO66.CONCLUSES107.REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS118.ANEXOS11

1. OBJETIVOAplicar a tcnica de calibrao por padro interno em anlise qumica quantitativa na determinao de zinco em amostras de vinagre por espectrometria de absoro atmica com chama, usando padronizao interna com cobalto.1. INTRODUO

Um padro interno uma substncia que adicionada em quantidade conhecida constante a todas as amostras, aos brancos e aos padres de calibrao em uma anlise. Tal elemento deve possuir caractersticas fsico-qumicas semelhantes s do analito. Alternativamente, pode ser um componente principal das amostras e padres que est presente em uma quantidade suficientemente grande de modo tal que sua concentrao pode ser considerada constante para todos os casos. A calibrao envolve, ento, colocar em um grfico a razo entre o sinal do analito e o sinal do padro interno em funo da concentrao do analito nos padres. Essa razo para as amostras ento usada para obter as concentraes de analito a partir da curva de calibrao.[1]Um padro interno, se for escolhido e usado adequadamente, pode compensar vrios tipos de erros aleatrios e sistemticos. Ento, se os sinais do analito e do padro interno respondem proporcionalmente s flutuaes aleatrias do mtodo e instrumental, a razo entre esses sinais independente dessas flutuaes.[2]Uma grande dificuldade na aplicao do mtodo do padro interno a de encontrar uma substncia adequada para servir como padro interno e introduzir essa substncia tanto na amostra como nos padres de modo reprodutvel. O padro interno deve fornecer um sinal que seja similar ao sinal do analito em vrios aspectos, mas suficientemente diferente para ser facilmente distinguvel pelo instrumento. O padro interno deve estar ausente da matriz da amostra de forma que a nica fonte de padro seja a quantidade adicionada. Por exemplo, o ltio um bom padro interno para a determinao de sdio ou potssio em soro sanguneo porque o comportamento qumico do ltio similar a ambos os analito, mas ocorre naturalmente no sangue.[2]

1. MATERIAIS E REAGENTES

01 Espectrmetro de absoro atmica com chama; 12 Tubos Falcon; 02 Micropipetas e diversas ponteiras; 01 Pipeta graduada de10mL; 01 Pissete com gua destilada; 04 Bqueres; Soluo padro de Zn 1000g/mL Soluo padro de Co 1000g/mL HNO3 concentrado Amostra de Vinagre (marca: Galo, 4,0%).

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTALA partir das solues de Zn 1000g/mL e Co 1000g/mL foram preparadas as solues intermediarias de Zn 10g/mL e Co 10g/mL. Para construo da curva de calibrao, para determinao de Zn usando cobalto como padro interno, prepararam-se, em distintos tubos Falcon de 10mL, as solues padro contendo os referentes volumes de solues de zinco e cobalto, respectivamente: 0 e 0,5mL; 0,05 e 0,5mL; 0,1 e 0,5mL; 0,15 e 0,5mL; 0,2 e 0,5mL; 0,3 e 0,5mL; 0,5 e 0,5mL. Aps a adio dos volumes correspondentes do analito e do padro interno, foi adicionado 0,5 mL de HNO3 em cada tubo e o volume foi completado com gua destilada.Para determinao de zinco na amostra de vinagre, foram transferidos para um tubo Falcon de 10mL, 5mL da amostra de vinagre e adicionado a amostra 0,5mL de soluo de padro interno e 0,5mL de cido ntrico concentrado. Essa amostra foi preparada em triplicata.As solues padro e as amostras foram levadas para leitura em espectrmetro de absoro atmica com chama, usando uma chama de ar/acetileno empregando para o zinco um comprimento de onda de 213,86nm em uma fenda de largura 2,7mm e para o cobalto um comprimento de onda de 240,73nm em uma fenda de 1,8mm de largura. A partir das curvas de calibrao as concentraes de zinco foram obtidas.

1. RESULTADOS E DISCUSSOPar realizar a determinao de zinco em amostra de vinagre foi utilizado o mtodo do padro interno, que como j mencionado na introduo, consiste em adicionar todas as amostras, padres e branco uma quantidade conhecida de uma espcie que atua como referncia, e que tenha as mesmas caractersticas fsicas e qumicas que o analito a ser determinado, e que no esteja presente na amostra, ou seja deve ser extico esta amostra. A utilizao do mtodo do padro interno tem como uma grande vantagem o fato de conseguir corrigir a variao do sinal analtico devido ao efeito de matriz. Sendo, a matriz em questo, o meio fsico-qumico no qual o analito est disperso, o padro interno auxilia a corrigir as variaes ocasionadas neste meio, uma vez que possui propriedades fsico-qumicas semelhantes e respondem proporcionalmente s variaes ocorridas durante a leitura. Assim, a razo entre os dois sinais, do analito e do padro interno, proporciona um valor independente das flutuaes.Na anlise aqui discutida, foi utilizado como padro interno uma soluo padro de cobalto (com concentrao de 10 mgL-1), pois atende aos pr-requisitos necessrios para sua utilizao como padro interno na determinao de zinco. Sendo assim, todos os tubos falcon contendo os padres diludos de zinco (tubos P2, P3, P4, P5, P6 e P7), a amostra (preparada em triplicata nos tubos A1, A2 e A3) e at o branco (tubo P1), foi adicionado 0,50 mL da soluo padro de cobalto. Este volume do padro interno cobalto foi constante todos os tubos para que fosse mantida a linearidade da curva de calibrao da anlise.Tambm foi adicionado aos tubos falcon contendo as amostras 0,5 mL de cido ntrico, pois como j sabido, este cido tem um grande poder de oxidao, sendo por este motivo utilizado para fazer a digesto da amostra, pois oxida grande parte da matria orgnica presente no vinagre.Aps preparar as solues para a construo da curva de calibrao na determinao de zinco por Espectrometria de Absoro Atmica na Chama (FAAS) pelo mtodo do padro interno utilizando-se como padro interno a soluo de cobalto, estas foram submetidas anlise inicialmente para deteco de zinco, utilizando-se uma lmpada de ctodo oco feita deste metal a ser analisado. O comprimento de onda selecionado para a leitura foi do zinco foi 213,86 nm, com uma largura da fenda de 2,7 mm, e utilizando-se como mistura gasosa o AR como comburente e o acetileno como combustvel. Em seguida, para a leitura do cobalto na soluo, utilizou-se tambm uma lmpada de ctodo oco feita deste metal. O comprimento de onda selecionado foi de 240,73 nm, com uma largura da fenda de 1,8 mm e a mesma mistura gasosa utilizada para anlise do zinco.Finalizadas as leituras dos padres para construo da curva de calibrao, obteve-se os seguintes valores de absorbncia apresentados na tabela 1:Tabela 1: Valores de absorbncia dos padres preparados para a construo da curva de calibrao.TuboAbsorbncia do ZnAbsorbncia do CoAbs. Zn / Abs. Co

P1 (Branco)0,0030,0350,086

P20,0420,0351,20

P30,0710,0361,97

P40,0960,0342,82

P50,1330,0363,69

P60,1810,0365,03

P70,2770,0318,94

Como podem ser observados na tabela 1, os valores de absorbncias apresentados na leitura do zinco presente nos padres foi divido pelos valores de absorbncias apresentados pelos padres nas leituras do cobalto. justamente esta diviso que faz com que sejam minimizados os erros sistemticos e aleatrios provenientes das variaes das condies experimentais e instrumentais durante o processo de medio, que diminuem a exatido dos resultados obtidos. Sendo assim, a curva de calibrao para a anlise feita, utilizando-se os valores obtidos na diviso das absorbncias apresentadas nas leituras do ino, pelos valores de absorbncias apresentados nas leituras do cobalto. Esta curva de calibrao apresentada na figura 1:

Figura 1: Curva de calibrao para anlise de zinco por FAAS pelo mtodo do padro interno.Apenas para fazer a comparao, foi construda uma curva de calibrao utilizando-se apenas os valores de absorbncia apresentados pelo zinco para poder constatar a diferena obtida na construo de uma curva de calibrao comum e da curva de calibrao pelo mtodo do padro interno. Esta curva apresentada na figura 2:

Figura 2: Curva de calibrao obtida pela relao entre a concentrao do zinco e a absorbncia apresentada na leitura apenas deste metal, sem o uso do padro interno.Como pode ser comparado, analisando-se as figuras 1 e 2 apresentadas, a curva de calibrao pelo mtodo do padro interno oferece uma maior linearidade que a curva de calibrao construda sem o uso do padro interno. Esta diferena de linearidade foi constatada pelos valores de R apresentados, onde na curva de calibrao pelo mtodo do padro interno, o valor de R (0,9968) est maior prximo de 1,0 que o valor de R apresentado pela curva de calibrao sem o uso do padro interno (0,9936), e sabe-se que quanto mais prximo de 1,0 for o valor de R maior ser a descrio linear apresentada pela curva. Tudo isto apenas faz comprovar que o uso do padro interno na anlise faz diminuir os erros e desvios previstos para a lei de Beer, que tambm valida para a anlise por Espectrometria de Absoro atmica, e no apenas para a Espectrometria de absoro molecular.Por fim, aps realizar a leitura das absorbncias apresentadas pelas amostras de vinagre, nas mesmas condies utilizadas para as leituras de absorbncias apresentadas pelos padres, obtiveram-se os seguintes valores apresentados na tabela 2:Tabela 2: Valores de absorbncias apresentados pelas amostras diludas de vinagre.TuboAbsorbncia do ZnAbsorbncia do CoAbs. Zn / Abs. Co

A10,0330,0340,97

A20,0330,0350,94

A30,0300,0350,86

De posse dos valores de absorbncias apresentados pela amostra, e detendo-se a equao da curva de calibrao presente na figura 1, pde-se calcular a concentrao de zinco na amostra do vinagre analisado, estes clculos so apresentados em anexo.Aps o desenvolvimento dos clculos, encontrou-se que na amostra do vinagre da marca GALO analisada existia uma concentrao de zinco de (0,0848 0,0066) mgL-1.O valor de concentrao de zinco, na amostra de vinagre, obtido nesta anlise pode ser tido como confivel pois, a primeira instncia no verifica nenhum erro operacional, experimental ou algum tipo de erro grosseiro que pudesse ter invalidado o resultado obtido. E se tratando de uma tcnica to eficaz, como a espectrometria de absoro atmica na chama, sendo favorecida pelo mtodo do padro interno aqui utilizado, que como j mencionado, auxilia na diminuio dos erros instrumentais ou erros qumicos que podem aparecer durante a leitura, pode-se afirmar que a concentrao do zinco na amostra de vinagre analisada certamente possui um valor bastante prximo do que foi encontrado.

1. CONCLUSES Ao trmino deste relatrio conclui-se que a utilizao do padro interno se constitui de uma tima metodologia para ser empregada em anlise por espectrometria de absoro atmica na chama, pois oferece resultados bastante confiveis uma vez que diminui os erros provenientes do prprio aparelho utilizado ou de alteraes qumicas do analito. Ao utilizar esta metodologia na determinao de zinco em vinagre, utilizando-se como padro interno, obteve-se um valor de concentrao de (0,0848 0,0066) mgL-1. Este valor pode ser tido como confivel devido a grande confiana que a metodologia oferece.

1. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

[1] CIENFUEGOS, Freddy; Anlise instrumental/ Freddy Cienfuegos, Delmo Vaitsman.- Rio de Janeiro: Intercincia, 2000.[2] SKOOG, Douglas A.; HOLLER, F. James; NIEMAN, Timothy A. Princpios de anlise instrumental. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

1. ANEXOClculos para determinao de Zn em na amostra de vinagre pelo mtodo do padro interno. Equao fornecida pela curva de calibrao:y = 17,22x + 0,1929Amostra A1:

Abs. Zn / Abs. Co = 0,97y = 17,22x + 0,19290,97 = 17,22x + 0,192917,22x = 0,7771x = 0,0451 mgL-1

Fator de Diluio = 2

[Zn] = 0,0451 x 2[Zn] = 0,0902 mgL-1Amostra A2:

Abs. Zn / Abs. Co = 0,94y = 17,22x + 0,19290,94 = 17,22x + 0,192917,22x = 0,7471x = 0,0434 mgL-1

Fator de Diluio = 2

[Zn] = 0,0434 x 2[Zn] = 0,0868 mgL-1Amostra A3:

Abs. Zn / Abs. Co = 0,86y = 17,22x + 0,19290,86 = 17,22x + 0,192917,22x = 0,6671x = 0,0387 mgL-1

Fator de Diluio = 2

[Zn] = 0,0387 x 2[Zn] = 0,0774 mgL-1

Aps os clculos encontraram-se os seguintes valores de concentrao de zinco presente na amostra de vinagre:Amostra A1: 0,0902 mgL-1Amostra A2: 0,0868 mgL-1Amostra A3: 0,0774 mgL-1

Mdia das concentraes (): 0,0848 mgL-1

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