79_Analytica_Artigo
Avaliação do teor de alumínio oriundos da fervura de água em panelas de
alumínio utilizando espectrofotometria UV-VIS na detecção dos íons
metálicos
Alex Magalhães de Almeida1*, Jéssica Maria Conrado1, Kelry Daiane Aparecida
da Silva1
1 Centro
Universitário de Formiga – UNIFOR-MG
Av. Dr. Arnaldo de Senna, 328, Água Vermelha, CEP 35.570-000, Formiga,
Minas Gerais, Brasil, (37) 3329 1433
*
Rua Venezuela, 32 Apto 203, Bairro Ouro Negro – Formiga MG, CEP: 35570-
000
(37) 3322 6575, alexmalmeida42@yahoo.com.br
RESUMO
Utensílios culinários confeccionados a partir de metais liberam íons
metálicos durante o cozimento de alimentos, e estes podem contaminar o
alimento em preparo ou a água em processo de fervura. Consequentemente,
atinge aquele que fizer uso. Elaborou-se um procedimento simplificado para
avaliar a presença de íons Al3+ desprendidos por panelas feitas com o metal
para água deionizada após sua fervura.
O estudo consistiu em ferver um volume definido de água deionizada em
intervalos de tempo definidos e verificar quantitativamente a presença de
alumínio. A água deionizada foi utilizada para minimizar a interferência de
outros íons e garantir a ausência do íon de interesse. Os estudos quanto ao
teor de íons Al3+ foram realizados por espectrofotometria UV-VIS, utilizando-se
o complexante alizarina (C14H8O4) e determinação em λmax = 550 nm. Os
resultados obtidos evidenciam que o teor de íons alumínio na água, após a
fervura ficou acima dos valores permitidos pela Portaria número 518/2004, que
é de 0,2mg L-1 de alumínio para água potável, indicando uma possível fonte de
contaminação.
Palavras chaves: água fervida, reagente complexante, panela de pressão,
caneco de alumínio.
ABSTRACT
Cooking utensils made from metal, metal ion release during cooking of food,
and may contaminate the food being prepared or water boiling process, and
consequently reaches that you do use. We developed a simplified procedure to
assess the presence of Al3+ detached for pots made with metal ions to
deionized water after your boil. The study consisted of a defined volume of
boiling deionized water in defined time intervals and quantitatively determine the
presence of aluminum. The deionized water was used to minimize interference
from other ions, and ensure the absence of the ion of interest. The studies
regarding
the
content
of
Al3+
ions
were
performed
by
UV-VIS
spectrophotometer, using alizarin complexing (C14H8O4) and determination of
λmax = 550 nm. The results show that the content of aluminum ions in water,
after boiling were above the levels allowed by Ordinance number 518/2004,
which is 0,2 mg L-1 of aluminum for drinking water, indicating a possible source
of contamination.
Keywords: boiled water, complexing reagent, pressure cooker, aluminum
pitcher.
INTRODUÇÃO
Com o advento da revolução industrial e os avanços tecnológicos
diversos, tornou-se evidente a poluição antropogênica, que pode ser
considerada um dos grandes males atuais. A poluição não está apenas no
acúmulos de resíduos, em fontes importantes para o ser humano como água e
solo, mas também vem se multiplicando por meio da cadeia alimentar
(FERREIRA, 2008). Isso acarreta vários problemas para a humanidade, como
o surgimento de doenças e aumento das fontes de contaminação.
Alguns íons metálicos, quando ingeridos em determinadas quantidades
causam intoxicações e distúrbios para os seres humanos (TAVARES, 1992). O
trabalho realizado por Devecchi (2006) relata que o teor tolerável de alumínio
em água potável deve ser de 0,2 μg mL-1.
São inúmeras as fontes de contato do alumínio com o ser humano, uma
delas é por alimentos com a presença do metal pelo fato do mesmo de ser
encontrado no solo em que foi cultivado. Outras fontes que podem ser citadas
são: os medicamentos que contém o hidróxido de alumínio, cosméticos, chás,
aditivos alimentares, o ar, e ainda pelo consumo de água potável (QUINTAES,
2000). Há também suspeitas de que as embalagens e as panelas de alumínio
se constituem de fonte significativa para esta ocorrência (DANTAS, et al.,
2007).
Pelo fato das panelas de alumínio possuírem baixo valor monetário de
aquisição, estas são as preferidas para o cozimento de alimentos no Brasil, e
estão sempre em melhoramento para se tornarem mais práticas durante o
manuseio. Entretanto, ocorre que os fabricantes não dão à devida atenção às
condições adversas de uso desses materiais. Um exemplo é quanto ao nível de
toxicidade que esses materiais oferecem aos seres humanos (LÚCIO, 2010;
AZEVEDO e CHASIN, 2003). Soma-se a este fato o hábito de realizar a
limpeza com instrumentos que retiram a parte oxidada do recipiente e que
possibilitam ao metal uma nova superfície de contato. Geralmente as panelas
feitas com alumínio são utilizadas para diversas tarefas domésticas. Em função
dessa gama de utilizações, torna-se necessário um procedimento de avaliação
para verificar o teor de alumínio que pode ser desprendido na água ou até
mesmo no alimento que venha a contaminar o ser vivo que se alimente do
material cozido ou fervido.
O alumínio pode ser facilmente excretado pelo organismo, entretanto as
diferentes nuanças entre os organismos (resistência física, orgânica e genética)
possibilitam casos onde o alumínio, quando absorvido pelo mesmo, se distribui
pelos ossos, fígados, rins e cérebro e ocasiona inúmeros malefícios. O
alumínio foi durante muito tempo considerado isento de riscos para a saúde
humana, entretanto, a partir da década de 70 alguns autores relacionaram-no a
algumas doenças, motivando a sua avaliação toxicológica. (DANTAS, et al.,
2007). Os modos de uso para as panelas de alumínio associadas à agua
tornam o procedimento uma fonte de contaminação para o ser humano,
contribuindo assim para o agravamento de algumas doenças. Desta forma,
merece atenção o desenvolvimento de técnicas que permitam a determinação
e monitoramento de alumínio em águas que serão utilizadas na cocção de
alimentos e consumo.
Neste trabalho é apresentado um estudo simplificado que visa a
determinação do teor do metal desprendido na fervura de água, utilizando
espectrofotometria UV-VIS. Para tanto, empregou-se o agente cromogênico
Alizarina (C14H8O4) que forma um composto coordenado com o alumínio,
proveniente da superfície interna das panelas feitas com o metal, que se
desprendeu durante o procedimento de fervura. Adotou-se, para efeito de
comparação com a realidade das cozinhas brasileiras, a ideia de que a água
fervida seria utilizada no cozimento de alimento ou preparo de cafés e chás, até
mesmo para ser ingerida.
MATERIAL E MÉTODOS
Os procedimentos adotados para o desenvolvimento deste trabalho
estão subdivididos em métodos qualitativos e quantitativos, descritos a seguir
realizando-se uma adaptação a partir do método adotado por Resende (2011).
Ressalta-se que em todos os ensaios utilizou-se reagentes de grau analítico ou
superior e água deionizada.
Solução padrão de alumínio: foi preparada a partir de padrão primário na
concentração de 1000 mg L-1.
Solução de trabalho: realizou-se o preparo a partir da diluição da solução
padrão, para um valor de concentração de 100 mg L-1.
Solução de alizarina: foi preparada a partir da dissolução do composto sólido
em etanol P.A., obtendo-se uma concentração de 2,5x10-3mol L-1.
Comprimento de onda: Realizou-se em um espectrofotômetro a varredura
entre os comprimentos de onda de 380 nm a 690 nm, para o composto
formado entre o alumínio e a alizarina visando identificar o sinal característico
do complexo estável.
Ensaios quantitativos: A definição da composição % m/m dos sistemas de
solventes para a determinação quantitativa, foi efetuada por um estudo de
mistura, neste caso, as concentrações dos íons metálicos e do complexante
foram mantidas constantes, visando obter a máxima sensibilidade para o sinal
analítico (BARROS NETO, et al., 2003).
Curva de calibração: Preparou-se soluções com diferentes concentrações a
partir de diluições da solução de trabalho, sendo os valores de concentração
utilizados entre 0,0 a 7,5 mg L-1, e em todos os casos a concentração de
alizarina permaneceu constante.
Preparo das amostras: Foram utilizados dois tipos de panelas de alumínio
para realizar a fervura de água, um do tipo caneco sem tampa e uma panela de
pressão (FIG.1).
INSERIR AQUI FIGURA 1
Para cada recipiente aferiu-se 500 ml de água deionizada com uma
proveta graduada. As panelas foram colocadas em um fogão industrial e
aquecidas até que se iniciasse o processo de ebulição. Estando em ebulição,
as águas foram deixadas sob aquecimento por um período de 5,0 min. Após a
fervura, resfriou-se naturalmente o conteúdo dos recipientes e, na sequência,
repetiu-se a montagem do sistema de reação com alizarina procedendo a
leitura em espectrofotômetro UV-VIS em comprimento de onda apropriado. O
mesmo procedimento foi realizado para um período de ebulição de 10,0 min.
para os dois recipientes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Executando-se a varredura em espectrofotômetro para o complexo
formado entre o elemento metálico Alumínio e o reagente complexante
Alizarina, obteve-se como melhor comprimento de onda para a realização das
medidas λmax = 550 nm. Nesta condição, foram realizadas todas as
determinações referentes aos procedimentos aqui efetuados.
Na verificação quanto à melhor composição de solventes para as
determinações ocorrerem de forma efetiva, os estudos com misturas revelaram
que um volume de 0,75 mL de água seria o máximo a ser adicionado ao
sistema e à alizarina em etanol, isto para um volume final de 10,0 mL. Um
estudo quanto à concentração máxima do reagente complexante revelou que o
valor de 7,35x10-4 mol L-1 de alizarina é o ideal para se realizar as leituras no
sistema de solventes proposto.
A curva de calibração obtida após a leitura das soluções preparadas
com até 7,5 mg L-1 do elemento metálico revelou as seguintes características:
limite de detecção igual a 0,0146 mg L-1, obtido pelo cálculo da medida de 10
amostras em branco de acordo com Harris (2005); limite de quantificação
calculado em 0,0489 mg L-1, apresentando-se linear até 8,0 mg L-1. A FIG. 2
exibe graficamente a curva de calibração.
INSERIR AQUI FIGURA 2
Utilizando da equação obtida pelo gráfico evidenciado na curva de
calibração, ABS = 0,1335[Al3+] – 0,0238 foi possível calcular a concentração
dos íons Al3+ presentes na água deionizada após o procedimento de fervura
em panelas de alumínio, salientando que em todos os procedimentos as
medidas foram realizadas em triplicata.
Para as amostras de água deionizada, fervidas em recipiente com forma
de caneco, durante 5,0 min. de ebulição, a média de valores de concentração
encontrada para a presença de alumínio foi de 1,889 mg L-1. Já as medidas
realizadas para as amostras de água deionizada, que foi fervida no mesmo
caneco durante 10,0 min, a média de concentração foi de 1,934 mg L-1 para o
metal. Vale ressaltar que entre as fervuras o recipiente sofreu lavagens com
água, detergente e esfregação, semelhante às praticadas pelos usuários em
suas cozinhas após o preparo de alimentos ou bebidas como cafés ou chás.
Para a água fervida na panela de pressão, obteve-se valores médios de
concentração para o tempo de 5,0 min. após a ebulição, da ordem de 1,537 mg
L-1 de alumínio, e as amostras fervidas por um tempo de 10,0 min. apresentou
como resultado uma concentração de 1,904 mg L-1 do metal, indicando que
houve um maior desprendimento de alumínio da superfície das panelas.
Comparando o valor do desprendimento dos íon Al3+ em cada tipo de utensílio,
as concentrações da panela de pressão são menores que as do caneco.
Segundo Romeiro (1997), isso ocorre por que as ligas de alumínio utilizadas na
fabricação de panelas de pressão apresentam maior resistência mecânica que
impede o desprendimento do íon da superfície interna do recipiente. Os valores
encontrados no presente trabalho estão acima dos valores padrões
determinados pela Portaria N°518/2004, que é de 0,2 mg L-1 de alumínio para
água potável (BRASIL, 2004), e servem de alerta para os órgãos de saúde.
Entretanto, há estudos que relacionam a absorção de Alumínio desprendido
dos recipientes de preparo e sua consequente incorporação aos alimentos.
Os valores encontrados indicam que o tempo de fervura acarreta um
maior desprendimento de íons alumínio da superfície do recipiente para a água
em seu interior. Segundo a Portaria Nº518/2004 do Ministério da Saúde, o nível
de tolerância de alumínio na água é de 0,2 mg L-1, e em todos os casos
estudados nota-se que a concentração obtida é superior em pelo menos dez
vezes.
É possível que recipientes fabricados por diferentes empresas
apresentem resultados com valores inferiores ou superiores ao do estudo
realizado. Ressalta-se que a presença do alimento na panela também irá
influenciar no desprendimento dos íons Al3+. Entretanto, comprova-se que as
panelas de alumínio utilizadas no cozimento são fontes de contaminação do
metal e requerem um estudo mais detalhado quanto a sua associação com os
alimentos.
De acordo com Lima et al. (2001), os níveis de alumínio absorvidos por
um indivíduo normal é inferior a 10 µg L-1, porque grande parte do alumínio
está na forma insolúvel e não absorvível. Mas é preciso levar em conta que o
homem está frequentemente exposto ao alumínio, não só por via oral, mas
também nasal. (QUINTAES, 2000). Com esta gama de exposição o organismo
pode não conseguir excretar todo alumínio, e esse vir a se depositar nos ossos,
fígado, rins, coração e cérebro ao longo do tempo de vida do indivíduo.
CONCLUSÃO
Os valores encontrados denotam preocupações quanto à presença do
elemento alumínio nos recipientes de cozimento, principalmente quando se
considera as implicações quanto a saúde do ser humano que estão envolvidas.
As quantidades encontradas tornam as águas residuais uma fonte de
contaminação antropogênica que deve ser controlada para evitar grandes
perturbações à saúde e meio ambiente. Desta forma, aconselha-se utilizar
outro tipo de recipiente para fervura de águas e cozimento de alimentos.
Sugere-se também que estudos de interação dos íons desprendidos e os
alimentos sejam realizados com vistas a verificar o grau real de contaminação
quanto ao elemento em questão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
(1) FERREIRA, P. C.; PIAI, K. A.; TAKAYANAGUI, A. M. M.; SEGURAMUÑOZ, S. I.. Alumínio como fator de risco para a doença de Alzheimer.
Rev Latino-am Enfermagem, n. 16 v. 1, 2008.
(2) TAVARES, T. M.; CARVALHO, F. M. Avaliação de exposição de
populações humanas a metais pesados no ambiente: exemplos do
recôncavo baiano. Química Nova. [S. l.] 1992, v. 15, n. 2, p. 147-154,
1992.
(3) DEVECCHI, G. C. R. ET al. Níveis de alumínio e zinco em água coletada
em dois municípios que possuem diferentes fontes de captação e
tratamento no estado de São Paulo. O mundo da saúde. São Paulo, v. 4,
n. 30, p. 619-627, 2006.
(4) QUINTAES, K. D.. Utensílios para alimentos e implicações nutricionais.
Rev. Nutr., Campinas, v.13(3): 151-156, 2000.
(5) DANTAS, S. T. et al. Determinação da dissolução de alumínio durante
cozimento de alimentos em panelas de alumínio. Ciênc. Tecnol.
Aliment., Campinas, ano 2, v.27, p.291-297, abr.-jun. 2007.
(6) LÚCIO, P. P. P.; BORGES, E. C. L. B. Migração da espécie inorgânicaAlumínio- dos utensílios culinários para o cereal arroz. In: IV Seminário
de Iniciação Científica, n. IV, p.1-4, 2010.
(7) AZEVEDO, F. A.; CHASIN, A. A. M. Metais: Gerenciamento da
toxicidade. São Paulo: Atheneu. 2003.
(8) RESENDE, M. L. Determinação de alumínio em açúcar com o uso de
sistema ternário homogêneo de solventes e espectrofotometria UV-VIS.
2011. 36f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Química) Centro Universitário de Formiga, Formiga, 2011.
(9) BARROS NETO, B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E.; Planejamento
Otimização de Experimentos, 2 ed., Editora Unicamp, campinas, SP,
1996.
(10)
HARRIS, D. C. Métodos de calibração. Análise química
quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
(11)
ROMEIRO, S. B. B. Química na siderurgia. Área de Educação
Química do Instituto de Química da UFRGS. p.39. Porto Alegre. 1997.
(12)
BRASIL. Ministério da Saúde. Tabelas da norma de qualidade da
água para consumo. Brasília, DF, 2004.
(13)
LIMA, et al. Intoxicação por alumínio na insuficiência renal
crônica. São Paulo: Jornal Brasileiro de Nefrologia. n.1. v.23. p.8-17. São
Paulo. 2001.
Figuras
Figura 1
Fonte: Autores do trabalho
Figura 2
Fonte: Autores do trabalho
Legenda de Figura
Figura 1 – Panelas de alumínio utilizadas na fervura da água deionizada.
Figura 2 – Curva de calibração para o complexo formado entre o íon Al 3+ e o
reagente complexante alizarina.
Download

Avaliação do teor de alumínio oriundos da