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AMOSTRAR × COLETAR
• COLETAR – ato de “pegar” ou retirar, isolar, ou de tomar uma alíquota do que se deseja conhecer analiticamente.
• AMOSTRAR – Um termo abrangente que contempla a preparação, o equipamento, os pontos, a representatividade dos pontos, as pessoas, ou seja, o estudo para a tomada da amostra.
AMOSTRAR × COLETAR
• COLETAR – ato de “pegar” ou retirar, isolar, ou de tomar uma alíquota do que se deseja conhecer analiticamente.
• AMOSTRAR – Um termo abrangente que contempla a preparação, o equipamento, os pontos, a representatividade dos pontos, as pessoas, ou seja, o estudo para a tomada da amostra.
Complexidade da representatividade
• Cenário: imaginemos analisar resíduo de um determinado agroquímico numa plantação de laranjas que pode ter 500 mil laranjeiras, carregadas da fruta.
• Universo amostral: cada laranjeira ocupa um espaço de 4 m2
Complexidade da representatividade
500 mil laranjeiras × 4 m2 = 2 milhões de m2
186 campos de futebol
Aspectos que devem ser considerados
• O amostrador
• Quanto amostrar
• A concentração a ser analisada
• O produto a ser analisado
• O estado físico do universo amostral
• Como amostrar
• As técnicas e tecnologias envolvidas
• Validação
Amostragem de Solo
Amostragem de Solo
Amostragem de Solo
Amostragem de Solo
• http://www.youtube.com/watch?v=U-LL_1TjWJc
• http://www.youtube.com/watch?v=Mz49Ys9chtE&feature=related
Preparo da amostra
Pré-Preparo
• Recepção da amostra no Laboratórios
• Secagem
• Moagem
• Seleção do tamanho da partícula
• Redução da quantidade de amostra
• Armazenamento
• Preparo da amostra para análise química
A importância do preparo de amostras nos métodos analíticos
Máxima
60,6%
Nenhuma
1,6%
Mínima
6,8%
Moderada
31,0%
http://www.sampleprep.duq.edu/dir/why_sp_1.html Adaptado de Ronald E. Major “An overview of sample preparation”, LC-GC,vol 9, nº1, 1991.
micronutrientes
< 500 µg g-1
89
a
103
Ra Fr
Rn At Po Bi Pb Tl Hg Au Pt Ir Os Re W Ta Hf 57
a
71
Ba Cs
Xe I Te Sb Sn In Cd Ag Pd Rh Ru Tc Mo Nb Zr Y Sr Rb
Kr Br Se As Ge Ga Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc
Ar Cl Si Al Na
Ne F
macronutrientes
0,05 a 5 % na matéria seca
Ca K
S P Mg
N B Be Li
He
90 a 95% da matéria seca
O C
H
Elementos essenciais aos vegetais
Francisco José [email protected]
89
a
103
Ra Fr
Rn At Po Bi Pb Tl Hg Au Pt Ir Os Re W Ta Hf 57
a
71
Ba Cs
Xe I Te Sb Sn In Cd Ag Pd Rh Ru Tc Nb Zr Y Sr Rb
Kr Br Se As Ge Ga Co Cr V Ti Sc
Ar Si Al Na
Ne F
Ca K
S P Mg
N
Mo
Zn Cu Ni Fe Mn
Cl
B Be Li
He
O C
H
Elementos essenciais e benéficos para as plantas
90 a 95%
da matéria seca
Macronutrientes
0,05 – 5%
Micronutrientes
< 500 mg kg-1
Elementos
benéficos ou
importantes
Teores de carbono em diferentes materiais
Matriz Amostra % Carbono
Tecido Vegetal Alga marrom
Farinha de trigo
Espinafre
Folha de álamo
Folha de faia
Folha de plátano
Grama
Trevo
Acículas de pinus
Acículas de abeto
Raíz de abeto
Casca de abeto
Polpa de pêssego
35
45
38
44
48
48
39
36
51
48
49
36
40
Lipídeos Manteiga, óleos vegetais,
gorduras vegetais, sebo
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Como separar o analito da amostra?
• Extração – Remoção do analito sem a destruição da amostra (Ex. chá, café)
• Decomposição – Liberação do analito com a destruição da amostra.
• Análise direta – Introdução direta da amostra no equipamento de análise.
Amostra +
Reagentes
Energia
• Rompimento de ligações • Destruição da estrutura cristalina •Solubilização dos elementos
solução do analito Reagentes
complementares
Adaptado Prof. Antônio Celso S. Costa, DQ-UFBA
Classificação dos métodos de decomposição de materiais biológicos
• Via seca – Sistemas abertos
• Forno tipo mufla com aquecimento resistivo • Forno de microondas
– Sistemas fechados • Frasco de combustão de Schöniger • Trace-O-Mat • Plasma de oxigênio • Assistidos por radiação microondas
• Via úmida – Sistemas abertos
• Digestão em tubos com aquecimento por convecção – Nítrica, nítrico-perclórica e sulfúrica
– Sistemas fechados • High Pressure Asher • Assistidos por radiação microondas
Francisco José [email protected]
Decomposição de materiais orgânicos • Sistemas abertos
– Via seca • Forno tipo mufla com aquecimento resistivo • Forno tipo mufla com radiação microondas
– Via úmida • Digestão em tubos com aquecimento por convecção • Digestão em tubos assistida por radiação microondas
• Sistemas fechados – Via seca
• Frasco de combustão de Schöniger • Trace-o-Mat • Plasma de oxigênio • Combustão assistida por radiação microondas
– Via úmida • Digestão com alta pressão em tubos de quartzo (>100 bar) com aquecimento resitivo • Digestões assistidas por radiação micoondas
– Pressão ambiente (radiação focalizada) – Pressão >10 - 15 bar
EXTRAÇÃO
Extração por Solvente
• Extração sem digestão
– 400 mg de amostra do material vegetal
– Frasco de vidro cilíndrico de 50 ml
– 20 mL de HCl 1 M – pesar e anotar a massa
– 15 min a 80°C em banho-maria
– Esfriar à temperatura ambiente
– Agitar por 45 minutos em agitador horizontal a 250 rpm
Análise química de tecido vegetal, Circular nº 74 IAPAR, Londrina, PR Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
Extração por Solvente
• Extração sem digestão
– Pesar e ajustar a massa com água destilada.
– Filtrar
– Determinar Ca, Mg, K, Na, Mn, Cu, Zn e B
Extração por Solvente
Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
Extração por Solvente
Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
Extração por Solvente
Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
Extração por Solvente
Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
DECOMPOSIÇÃO
Ácido sulfúrico
• Mistura azeotrópica H2O/H2SO4 com 98,3% H2SO4 ferve a 339°C (excede a máxima temperatura de trabalho em frascos de Teflon®)
• Monitoração cuidadosa da temperatura de reação é necessária para prevenir danos em frascos de Teflon®
• Decompõe compostos orgânicos por desidratação.
• Alguns sulfatos são insolúveis: Ca(II), Ba(II), Sr(II), Pb(II)
• H2SO4 + Li2SO4 + H2O2 + Se (excelente mistura digestora)
Francisco José [email protected]
Digestão sulfúrica em frasco de Kjeldahl
200 mg Moagem Digestão com 6 ml de mistura digestora contendo H2O2 , Li2SO4
e Se
• Digestões durante 3-4 h
• Não usar em capela empregada em digestões com HClO4
Baixo custo de instrumentação
Alta freqüência analítica (40-100 amostras/digestão)
Digestão sulfúrica em blocos digestores
Francisco José [email protected]
Classificação dos ácidos na digestão de amostras
por via úmida
Não oxidantes
• HCl
• HF
• H3PO4
• H2SO4 diluído
• HClO4 diluído
Oxidantes
• HNO3
• HClO4 conc. a quente
• H2SO4 conc. a quente
Francisco José [email protected]
Decomposição por via seca em muflas
amostra 400-800 oC Resíduo
Filtrar Solução da
Amostra
100 mg – 10 g Retomar com 1% v/v HCl ou HNO3
Completar volume
Francisco José [email protected]