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http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/tede/304
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE METODOLOGIA ANALÍTICA PARA A DETERMINAÇÃO DIRETA DE Pb, Cd E Cr EM AMOSTRAS DE MEL UTILIZANDO ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔ MICA COM ATOMIZAÇÃO ELETROTÉRMICA EM FORNO DE GRAFITE |
Título(s) alternativo(s): | não consta |
Autor: | Andrade, Camila Kulek de |
Primeiro orientador: | Quináia, Sueli Pércio |
Primeiro coorientador: | Anjos, Vanessa Egéa dos |
Resumo: | Na produção do mel, as abelhas Apis melífera percorrem imensas áreas e entram em contato com vários compartimentos ambientais. Nesse processo, elas podem acumular contaminantes, especialmente espécies metálicas, e o mel pode atuar como um indicador da qualidade ambiental, refletindo essas concentrações encontradas no meio ambiente. A quantificação de metais em mel ainda é considerada um desafio analítico, devido à complexidade da matriz. Muitos métodos analíticos desenvolvidos envolvem uma etapa de pré-tratamento da amostra antes da quantificação dos metais, podendo causar contaminação da amostra ou perda do analito. Neste estudo foram estabelecidas bases analíticas para a determinação direta de espécies metálicas em amostras de mel empregando a espectrometria de absorção atômica. Um protocolo analítico foi desenvolvido e implantado para a determinação de Pb, Cd e Cr em amostras de mel de forma direta, ou seja, sem etapa de pré-tratamento, empregando a Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização Eletrotérmica em Forno de Grafite. Para tal, suspensões aquosas de mel foram preparadas e inseridas diretamente no forno de grafite. A adição de ácido nítrico e peróxido de hidrogênio nas suspensões aquosas de mel possibilitaram a eliminação da matriz orgânica da amostra durante a etapa de pirólise do programa de aquecimento do GF AAS. Os programas de aquecimentos do forno de grafite foram otimizados para cada elemento. A necessidade do uso de modificadores químicos, tais como Paládio, dihidrogenofosfato de amônio e nitrato de magnésio foi avaliada. Na determinação de cádmio foi necessário empregar o modificador universal (Pd-Mg) a fim de evitar perdas do elemento durante as etapas de aquecimento do forno de grafite. As características analíticas dos métodos foram avaliados através dos testes de calibração, avaliação da sensibilidade, da precisão e exatidão. Curvas analíticas em meio aquoso foram empregadas nas determinações de Pb e Cr, e em meio de frutose nas quantificações de Cd em amostras de mel. Os limites de quantificação foram baixos com valores de 2,0; 5,4 e 9,4 ng g?¹ para Cd, Pb e Cr, respectivamente. As estimativas de desvio padrão relativo foram inferiores a 10% nos testes de repetibilidade e precisão intermediária. As recuperações obtidas nos testes de exatidão foram adequadas e variaram entre 90% e 105% para os três elementos. Assim, após a validação dos métodos desenvolvidos realizou-se a aplicação da metodologia analítica em 52 amostras de mel provenientes de diferentes regiões do Estado do Paraná. Os teores de Pb, Cd e Cr variaram entre > 2,0 ng g?¹ até 413 ng g?¹ e estão concordantes com a literatura. De modo geral, nota-se que a concentração dos elementos seguiu a seguinte ordem: Pb > Cr > Cd, com as concentrações de Pb na faixa entre 86-413 ng g?¹; para Cr 46-132 ng g?¹ e 2,0-16,3 ng g?¹ para Cd, respectivamente. Uma ferramenta quimiométrica foi aplicada para avaliar os dados gerados para amostras de mel do Estado do Paraná. Através da Análise de Componentes Principais (PCA) observa-se que as amostras de mel obtidas na região Centro-Sul e Sudeste apresentam teores similares de Pb e Cd, sendo que o teor mais elevado de Pb foi obtido na amostra de Candói (3) e de Cd na amostra de Rio Piquiri (4). Isso pode estar relacionado com o fato destas localidades terem sua economia baseada na agricultura. A presença destes metais em agrotóxicos e fertilizantes e também na atmosfera, devido a partículas suspensas provenientes da emissão de fumaça de veículos, faz com que seus teores aumentem nessas regiões. Já as amostras das regiões Oeste, Sudoeste, Noroeste e Metropolitana apresentaram teores similares de Cr. Portanto, com a PCA, foi possível notar que as amostras de mel do Paraná se classificaram de acordo com sua região geográfica e teores dos elementos traço. Com base em cálculos de ingestão diária de mel, observou-se que os méis paranaenses também apresentaram segurança alimentar em relação ao teor de Pb, Cd e Cr ingeridos na alimentação humana através do consumo deste produto. |
Abstract: | In the honey production, Apis melífera honeybees roam vast areas and it come into contact with various environmental compartments. In this process, they can accumulate contaminants, especially metal species, and honey can act as an indicator of environmental quality, reflecting the concentrations found in the environment. The quantification of metals in honey is still considered an analytical challenge due to the complexity of the matrix. Many analytical methods developed involve a step of pretreatment of the sample prior to quantification of the metals that may cause sample contamination or loss of analyte. In this study were established analytical basis for the direct determination of metal species in the honey samples using atomic absorption spectrometry. An analytical protocol was developed and implemented for the determination of Pb, Cd and Cr in honey samples directly, i.e., without pretreatment step, using the Atomic Absorption Spectrometry with Electrothermal Atomization in Graphite Furnace. For this purpose, aqueous suspensions of honey were prepared and inserted directly into the graphite furnace. Addition of nitric acid and hydrogen peroxide in aqueous suspensions of honey possible the elimination of the organic matrix of the sample during the pyrolysis step of heating program of GF AAS. The programs of the heating graphite furnace were optimized for each element. The need to use chemical modifiers such as palladium, ammonium dihydrogenphosphate and magnesium nitrate was evaluated. In the determination of cadmium was necessary to employ the universal modifier (Pd-Mg) in order to avoid losses of the element through the steps of heating the graphite furnace. The analytical characteristics of the methods were evaluated through calibration tests, evaluation of sensitivity, precision and accuracy. Aqueous analytical curves were used for determinations of Pb and Cr, and in middle of fructose in the quantification of Cd in honey samples. The quantification limits were low with values of 2.0, 5.4 and 9.4 ng g?¹ for Cd, Pb and Cr, respectively. Estimates of relative standard deviation was below 10% in tests of repeatability and intermediate precision. The recoveries obtained in the accuracy tests were adequate and ranged between 90% and 105% for the three elements. So, after validation of the developed methods was performed applying the analytical methodology in 52 honey samples from different regions of the State of Paraná. The levels of Pb, Cd and Cr ranged from > 2.0 ng g?¹ to 413 ng g?¹ and are consistent with the literature. In general, it is noted that the concentration of elements followed the order: Pb > Cr > Cd, Pb with concentrations in the range of 86-413 ng g?¹, and for Cr 46-132 ng g?¹ and 2.0-16.3 ng g?¹ to Cd, respectively. A chemometric tool was applied to evaluate data generated for honey samples of Paraná. Through Principal Component Analysis (PCA) was observed that the honey samples obtained in the Center-South and Southeast regions have similar contents of Pb and Cd, and the higher content of Pb was obtained in the sample from Candói (3) and Cd in the sample from Rio Piquiri (4). This may be related to the fact that these places have their economy based on agriculture. The presence of these metals in pesticides and fertilizers and also in the atmosphere, because the particulate matter from the smoke emission vehicle, causes his levels are higher in these regions. The samples of the regions West, Southwest, Northwest and Metropolitan had similar contents of Cr. Therefore, with the PCA, it was possible to note that the honey samples from Paraná are qualified according to their geographical region and levels of trace elements. Based on calculations of daily ingestion of honey, it was observed that the honeys from Paraná also present food safety in relation to the content of Pb, Cd and Cr in foods ingested by consumption of this product. |
Palavras-chave: | Análise direta amostragem em suspensão cádmio chumbo cromo GF AAS mel Direct analysis slurry sampling cadmium lead chromium GF AAS honey |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste |
Sigla da instituição: | UNICENTRO |
Departamento: | Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química (Mestrado) |
Citação: | ANDRADE, Camila Kulek de. DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE METODOLOGIA ANALÍTICA PARA A DETERMINAÇÃO DIRETA DE Pb, Cd E Cr EM AMOSTRAS DE MEL UTILIZANDO ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔ MICA COM ATOMIZAÇÃO ELETROTÉRMICA EM FORNO DE GRAFITE. 2013. 114 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava-PR. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://localhost:8080/tede/handle/tede/304 |
Data de defesa: | 1-Jan-2013 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada |
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