3.1 TESTES PRELIMINARES
3.1.3 EMPREGANDO PRÉ-CONCENTRAÇÃO EM FLUXO
Como o sistema de trabalho foi modificado, conforme descrito no item 2.4.2, vários testes preliminares foram realizados, baseados nos estudos feitos na bureta. Os parâmetros usados foram aqueles do item 2.5.2 e as análises foram feitas em triplicata. Para cada análise em triplicata, fez-se um branco.
Antes de iniciar a otimização dos parâmetros de trabalho, foi necessário estudar o sistema de forma minuciosa, com objetivo de melhorar a reprodutibilidade do método. Inicialmente, trabalhou-se com as concentrações 4 e 2 mol L'1 do eluente, já que com estas concentrações obtiveram-se melhores resultados. Para demonstrar que a reprodutibilidade das análises teria que ser melhorada, os seguintes dados são mostrados na Tabela 3.
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Tabela 3 - Estudo da concentração do ácido
CONCENTRAÇÃO A l A2 A3 MEDIA DP DPR
mol L'1 %
2,0 0,193 0,262 0,188 0,214 0,041 19,30
Como pode ser visto, os valores do DPR contidos na Tabela 3 foram altos, e por esta razão foi necessária a realização de novos testes. O mesmo procedimento foi repetido, e alguns parâmetros foram alterados, tais como: quantidade de resina (0,2; 0,35 e 0,4 g) e diâmetro interno da coluna (3 e 5 mm). O teste com 0,2 g de resina foi realizado na coluna com diâmetro interno de 3 mm, enquanto as quantidades de 0,35 e 0,4 g, na coluna tendo diâmetro interno de 5 mm. Para cada parâmetro alterado uma análise foi realizada, e a reprodução dos resultados continuou sendo crítica.
Realizaram-se então outros testes usando-se os parâmetros do item 2.5.2 e a concentração do eluente 4 mol L'1. O empacotamento da coluna foi feito mantendo-se a resina suspensa em álcool e também em solução de ácido clorídrico 0,1 mol L'1. Em solução de ácido clorídrico, a resina ficou mais compactada na coluna. Ao passar uma solução de calibração através dela, surgiram vazamentos nas conexões da coluna e variação no fluxo. Também ocorreram vazamentos quando a coluna foi empacotada mantendo-se a resina em meio etanólico. Este fato pode estar associado à contração da resina devido à presença do ácido ou do etanol. A presença da solução de calibração provocou o entumescimento da resina, aumentando a pressão interna da coluna, responsável pelos vazamentos e variação de fluxo. A melhor forma de empacotamento foi com a resina suspensa em água. A lã de vidro, nas extremidades da coluna, não deve ficar muito compactada. No último teste citado, o DPR foi de 5,95 % e a média no sinal do analito de 0,305. O empacotamento deve ser feito mantendo-se a resina suspensa em água, para evitar a presença de bolhas de ar na coluna, que interfere com a uniformidade do fluxo, comprometendo a precisão; e também por causa do entumescimento do polímero, devido à solvatação dos íons sulfonico e hidrônio por moléculas de água.
A entrada de pequenas bolhas de ar na coluna, principalmente através do injetor, interferiu na reprodutibilidade das análises. Na medida do possível, eliminou-se a entrada de ar em qualquer ponto do sistema. Álcool etüico foi usado, porém, não foi eficiente para eliminar bolhas de ar na coluna, sendo necessário empacota-la novamente. Assim que o sistema ficou livre de bolhas de ar, uma análise foi feita, tendo um DPR de 3,47 % e média no sinal do analito de 0,325.
Embora tivesse melhorado a reprodutibilidade de forma significativa com estas observações citadas, ora se obtia DPR menor que 2 % ora DPR próximo de 7 %. O sistema químico foi muito sensível a qualquer variação no fluxo do eluente, ainda que esta parecesse insignificativa. Esta variação foi observada quando o pH da solução, contendo o eluato, foi ajustado. Quando a vazão do eluente teve uma pequena variação, entre as soluções havia uma diferença do pH de pelo menos uma unidade. Sendo que com vazão constante, esta variação dificilmente era maior que 0,1 unidade de pH. Foi necessário fazer algumas adaptações no injetor. A borracha do injetor, que fica entre os blocos de acrílico, foi substituída. Nos seus orifícios, foi feita uma melhor abertura, usando uma pequena broca de 1,5 mm aquecida em bico de gás. Isto facilitou a passagem do fluxo, já que permitiu um melhor alinhamento entre os canais. Nos canais, dos blocos laterais de acrílico, foram inseridos tubos de polietileno, deixando os canais mais estreitos e regulares para impedir que bolhas de ar ficassem presas. O tubo de polietileno também passou por dentro da borracha, porém não alcançou a sua extremidade, evitando atrito no bloco central de acrílico. Antes de ter feito as adaptações no injetor, alguns parâmetros tinham sido otimizados, e tiveram que ser otimizados novamente após tais adaptações, já que o sistema químico foi sensível a estas modificações. Para
evidenciar estes fatos, a Tabela 4 mostra os resultados da primeira e segunda otimização da concentração do eluente.
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Tabela 4 - Primeira e segunda otimização da concentração do eluente
PRIMEIRA OTIMIZAÇÃO
SEGUNDA OTIMIZAÇAO
CONCENTRAÇÃO
MEDIA
DP
DPR
MEDIA
DP
DPR
mol L
"1 % % 1,0 0,188 0,033 17,52 0,076 0,004 4,74 2,0 0,248 0,037 15,08 0,198 0,011 5,57 3,0 0,337 0,005 1,57 0,253 0,012 4,56 4,0 0,321 0,011 3,44 0,300 0,005 1,53 5,0 0,357 0,021 5,84 0,292 0,010 3,61 6,0 0,309 0,012 3,73 0,301 0,011 3,66Como pode ser visto na Tabela 4, os valores do DPR se mantiveram em uma faixa mais estreita para a segunda otimização, enquanto na primeira, esta faixa foi bem maior. As médias no sinal do analito também foram diferentes quando comparadas entre si. Na segunda otimização, o valor do sinal toma-se praticamente estável entre as concentrações 4 e 6 mol L’1, o que não foi observado na primeira. As análises foram feitas em quadruplicata e o primeiro resultado foi desprezado.
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Durante a otimização dos parâmetros de trabalho, toda análise foi realizada em quadruplicata e o primeiro resultado foi desprezado. Para cada análise efetuada, foi feito um branco após a regeneração da coluna, assim que a última solução de calibração passou através dela.
3.2.1. OTIMIZAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO ELUENTE
Conforme os parâmetros fixados no item 2.5.2, iniciou-se a otimização, e as seguintes concentrações do ácido foram testadas: 1, 2, 3, 4, 5 e 6 mol L'1. Os resultados estão representados na Tabela 5.