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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 Krug@cena.usp.br

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

74...78

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 Krug@cena.usp.br

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 Krug@cena.usp.br

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 Krug@cena.usp.br

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 Krug@cena.usp.br

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 Krug@cena.usp.br