A otimização dos parâmetros operacionais do sistema BIFF-AAS para a determinação de Zn foi realizada seguindo-se os mesmos procedimentos descritos anteriormente para o Pb e para o Cd. O primeiro estudo foi do efeito da vazão da solução carregadora no sinal analítico de 100 µg l-1 Zn. Vazões entre 1,2 e 1,6 ml min-1 foram avaliadas e os resultados podem ser visualizados na FIGURA 5.1.3.1.
1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 0,00 0,04 0,08 0,12 Absorbância
Vazão de solução (mL min-1)
FIGURA 5.1.3.1 – Efeito da vazão da solução carregadora no sinal analítico de 100 µg l-1 Zn. (ar/C2H2 = 22,3 l min
-1
/ 3,8 l min-1; tubo 10 mm d.i com dez furos; volume de amostra = 400 µl)
O efeito da vazão da solução carregadora inserida no sistema BIFF-AAS para a determinação de Zn apresentou o mesmo comportamento do observado para o Pb. O sinal analítico de 100 µg l-1 Zn apresentou maior absorbância na vazão de 1,3 ml min-1, apresentando queda de sensibilidade a partir de 1,4 ml min-1. Semelhantemente ao Pb, o aumento da vazão de solução causou a diminuição da sensibilidade para Zn, provavelmente devido ao resfriamento do tubo atomizador que recebeu maior volume de solução por unidade de tempo. Não foram feitas medidas abaixo de 1,0 ml min-1 devido a instabilidade do jato de líquido nessa vazão.
A introdução de 500 µg l-1 Zn por nebulização pneumática convencional apresentou absorbância de 0,145 ± 0,003 (n=5). Sem desligar a chama, o tubo com 6 furos foi colocado no queimador e a absorbância aumentou cerca de 114%, apresentando sinal de 0,310 ± 0,004 (n=5). Entretanto, com a
introdução de 1,3 ml min-1 de solução carregadora (água) no tubo atomizador, o sinal diminuiu para 0,140 ± 0,004 (n=5). Como foi observado para o Pb, a introdução de água diminuiu a temperatura do tubo atomizador causando a diminuição da sensibilidade devido à perda de energia para completa atomização do analito.
O efeito da mistura C2H2/ar na atomização do Zn também foi
avaliado. Como no estudo realizado para Cd e Pb, as vazões de ar variaram entre 10 a 30 l min-1 e de C2H2 entre 2,9 l min
-1
a 4,8 l min-1. Os sinais de absorbância obtidos para 100 µg l-1 Zn em diferentes misturas ar/C2H2 estão mostrados na
FIGURA 5.1.3.2.
FIGURA 5.1.3.2 – Efeito da vazão de C2H2 no sinal analítico de 100 µg l -1
Zn. (vazão de ar = 22,3 l min-1; solução carregadora = 1,3 ml min-1; tubo 10 mm d.i. com dez furos; volume de amostra = 400 µl).
A vazão de C2H2 que apresentou maior sensibilidade para o sinal
analítico de Zn foi a número 2, com 22,3 l min-1 de ar e 3,8 l min-1 de C2H2
(FIGURA 5.1.3.3). Como no caso do Cd e do Pb, o aumento da vazão de C2H2
1 2 3 4 0,00 0,03 0,06 0,09 0,12 Abso rb ânc ia Mistura ar/C2H2 Vazão de C2H2(l min-1) 2,91 3,82 4,33 4,84 0,00 0,03 0,06 0,09 0,12 Abso rb ânc ia Mistura ar/C2H2 Vazão de C2H2(l min-1) 2,9 3,8 4,3 4,8
também diminuiu o sinal analítico por dissipação da nuvem atômica ou aumento da característica redutora da chama no interior do tubo atomizador. A mistura de número 1, com menor vazão de C2H2, não foi suficiente para promover a completa
atomização do elemento.
O estudo da vazão de ar e da razão C2H2/ar, mantendo-se a mesma
proporção entre as vazões dos gases combustível e oxidante para chamas estequiométricas e redutoras, estão mostrados nas FIGURAS 5.1.3.3 e 5.1.3.4, respectivamente. 10 15 20 25 30 0,00 0,03 0,06 0,09 0,12 Absorbância Vazão de ar (l min-1)
FIGURA 5.1.3.3 – Efeito da vazão de ar no sinal analítico de 100 µg l-1 Zn. (C2H2 = 3,8 l min
-1
; solução carregadora = 1,3 ml min-1; Tubo de 10 mm d.i. 6 furos; volume de amostra = 400 µl).
0,00 0,03 0,06 0,09 0,12 6/30 4/20 3/30 2/20 Absorbância Razão C2H2 / ar
FIGURA 5.1.3.4 – Comparação de sensibilidade para razões C2H2/ar
proporcionais. Dados para 100 µg l-1 Zn. (solução carregadora = 1,3 ml min-1; Tubo de 10 mm d.i. com seis furos; volume de amostra = 400 µl). As barras de erros correspondem a 1 desvio-padrão.
No caso do Zn, as razões C2H2/ar estudadas proporcionaram diferentes
sensibilidades, sendo que o maior sinal analítico foi observado para a razão 4/20, que corresponde a 4 l min-1 C2H2 e 20 l min-1 ar. Para comparação, a razão 6/30
que também corresponde a 0,2 de proporção C2H2/ar, resultou em praticamente
metade da sensibilidade da razão 4/20. Isso pode ser devido ao aumento da vazão dos gases que rapidamente dispersou a nuvem atômica no caminho ótico, diminuindo a sensibilidade. Além disso, as razões estudadas com 30 l min-1 ar apresentaram menor repetibilidade entre as leituras devido as turbulências na chama.
Utilizando-se o mesmo procedimento anteriormente descrito para Cd e Pb, tubos atomizadores com e sem furos e com diferentes diâmetros internos foram avaliados. A FIGURA 5.1.3.5 mostra os sinais analíticos obtidos para 100 µg l-1 Zn utilizando os diversos tubos atomizadores disponíveis.
1 2 3 4 5 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 Absor b ância
Tipos de tubos atomizadores
FIGURA 5.1.3.5 – Efeito do tipo de tubo atomizador no sinal analítico de 100 µg l-1 Zn. (solução carregadora = 1,3 ml min-1; ar/C2H2 = 22,3 l min
-1
/ 3,8 l min-1; volume de amostra = 400 µl).
Tubo 1: sem furos e d.i. de 5 mm;
Tubo 2: 6 furos adicionais e d.i. de 5 mm; Tubo 3: sem furos e d.i. de 10 mm;
Tubo 4: 6 furos adicionais e d.i. de 10 mm; Tubo 5: 10 furos adicionais e d.i. de 10 mm.
A atomização do Zn ocorreu com maior eficiência nos tubos atomizadores com furos e diâmetro interno de 10 mm. Os tubos atomizadores 1 e 3, sem furos, apresentaram menor sensibilidade, indicando que a entrada da chama é necessária para o aquecimento da fase gasosa no interior do tubo e, conseqüentemente, para a completa atomização do elemento.
A utilização do tubo com diâmetro interno de 5 mm e seis furos apresentou um sinal analítico 24% menor em comparação com os tubos de 10 mm de d.i. com seis e dez furos. Como no caso do Pb, o aumento do número de furos também não melhorou o sinal analítico do Zn.
O volume de introdução de amostra não foi avaliado para o Zn, uma vez que pelos resultados obtidos para o Cd e o Pb, o volume de 400 µl apresentou a melhor sensibilidade com menor tempo de limpeza em comparação com os maiores volumes de amostra injetados.
As condições recomendadas para determinação de Zn estão resumidas na TABELA 5.1.3.1.
TABELA 5.1.3.1 – Parâmetros recomendados para determinação de Zn no sistema BIFF-AAS.
Parâmetros Resultados Solução carregadora 1,3 ml min-1
Volume de amostra 400 µl
Composição da chama Ar – 22,3 l min-1 C2H2 – 3,8 l min -1