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.
Complexidade da representatividade
• Universo amostral: cada laranjeira ocupa um
espaço de 4 m2
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&fe
ature=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
Nenhuma
1,6%
Máxima
60,6%
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.
Elementos essenciais aos vegetais
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
57
a
71
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
89
a
103
90 a 95% da matéria
seca
 Francisco José [email protected]
macronutrientes
0,05 a 5 % na matéria
seca
micronutrientes
< 500 µg g-1
Elementos essenciais e benéficos
para as plantas
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
57
a
71
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
89
a
103
90 a 95%
da matéria seca
Macronutrientes
Micronutrientes
Elementos
0,05 – 5%
< 500 mg kg-1
benéficos ou
importantes
Teores de carbono em diferentes materiais
Matriz
Tecido Vegetal
Lipídeos
Amostra
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
Manteiga, óleos vegetais,
gorduras vegetais, sebo
% Carbono
35
45
38
44
48
48
39
36
51
48
49
36
40
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.
Reagentes
Amostra
• Rompimento de ligações
• Destruição da estrutura cristalina
•Solubilização dos elementos
+
Energia
Reagentes
complementares
solução do analito
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
Análise química de tecido vegetal, Circular nº 74 IAPAR, Londrina, PR
Miyazawa, M., Pavan, M.A., Bloch, M.F.M.
• 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
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
Digestão sulfúrica em blocos digestores
Moagem
200 mg
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)
 Francisco José [email protected]
Classificação dos ácidos na digestão de amostras
por via úmida
Não oxidantes
•
•
•
•
•
HCl
HF
H3PO4
H2SO4 diluído
HClO4 diluído
 Francisco José [email protected]
Oxidantes
• HNO3
• HClO4 conc. a quente
• H2SO4 conc. a quente
Decomposição por via seca em muflas
400-800 oC
Filtrar
amostra
Resíduo
100 mg – 10 g
Retomar com
1% v/v HCl ou HNO3
 Francisco José [email protected]
Completar
volume
Solução da
Amostra
Roteiro da atividade prática
• Título: Preparo de extratos de solos,
fertilizantes, corretivos e plantas
1. Extrato para amostras de solo
• Objetivo: Determinação de componentes
solúveis em H2SO4 0,025 mol L-1
– 1.1. Transferir 5 cm3 de terra fina seca ao ar (TFSA) para
Erlenmeyer de 250 mL.
– 1.2. Adicionar 100 mL (proveta) de solução de H2SO4 0,025
mol L-1 ao Erlenmeyer, tampar com rolha, agitar durante 15
minutos em agitador mecânico e filtrar através de papel de
filtro Whatman no 1, recebendo o filtrado em frasco
plástico limpo e seco.
2. Extrato para amostras de
fertilizantes
• Objetivo: Determinação de componentes
solúveis em água
– 2.1. Pesar 0,5000 g da amostra de fertilizante e transferir para
Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 125 mL de água destilada, tampar e
agitar por 15 minutos em agitador mecânico.
– 2.2. Filtrar através de papel de filtro Whatman no 1 recebendo o
filtrado em frasco plástico limpo e seco.
3. Extrato para amostras de corretivos
de acidez
• Objetivo: Determinar o teor total de Ca e Mg em
amostras de calcário.
– 3.1. Pesar 0,500 g de rocha carbonatada finamente
moída e transferir para copo de 250 mL.
– 3.2. Acrescentar 10 mL de HCl (1+1), cobrir com vidro
de relógio, aguardar até cessar a reação.
– 3.3. Aquecer o material à ebulição por 5 minutos.
– 3.4. Juntar  30 mL de água destilada e filtrar através de
papel de filtro Whatman no 1 para balão volumétrico de
250 mL, lavando o copo, funil e vidro de relógio com
água destilada. Completar o volume e transferir para
frasco plástico limpo e seco.
4. Extrato para amostras de plantas
• Objetivo: Determinação do teor total de
metais em amostras de planta
– 4.1. Pesar aproximadamente 0,500g de material vegetal seco e
moído, e transferir para balão Kjeldahl de 50 mL.
– 4.2. Adicionar 10 mL de H2SO4 concentrado contendo mistura
digestora (Na2SO4 + Na2SeO3). Aquecer até a obtenção de
extrato claro.
– 4.3. Transferir o extrato claro para balão volumétrico de 50 mL.
Completar o volume com água destilada e transferir para frasco
plástico limpo e seco.