Determinação de Cr(III) por espectrometria de emissão óptica em plasma induzido por laser (LIBS) após biossorção em Luffa Cyllindrica - Cruz, Tháila Maisa da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
A determinação apenas dos teores totais de alguns analitos não é suficiente para compreender seus efeitos no meio ambiente e nos seres vivos. O Cr em diferentes matrizes é um exemplo típico da necessidade de análise de especiação. Há um consenso sobre a toxicidade de Cr hexavalente e essencialismo da espécie trivalente. Contudo, novos estudos vêm aprontando que Cr(III) em altas concentrações também apresenta afeitos prejudiciais à saúde. Técnicas espectroanalíticas convencionais de emissão e absorção atômicas têm sido empregadas para determinação de Cr(III) e Cr(VI), após a separação dessas espécies utilizando um material sorvente. Nesse caso, após a sorção, um processo de dessorção é requerido para a obtenção da espécie de interesse em solução. Espectrometria de emissão óptica em plasma induzido por laser (LIBS) é uma técnica espectroanalítica de emissão que permite a análise direta de amostras sólidas, dispensando o uso de qualquer tipo de reagente para a condução de processos de extração do analíto. Nessa perspectiva, os métodos analíticos utilizando LIBS são simples, rápidos e consonantes com a química verde. Neste trabalho, a bucha vegetal da espécie Luffa cyllindrica foi avaliada como biosorvente seletivo para Cr(III) e a técnica LIBS foi empregada para a determinação dessa espécie diretamente no material sorvente. Estudos na faixa de pH entre 2 e 9 indicaram que a adsorção do Cr(III) foi favorecida no intervalo entre 3 e 5, enquanto a de Cr(VI) foi diminuta. Um planejamento fatorial em dois níveis para as variáveis massa, temperatura, pH e tempo apontou que para uma massa de Luffa cyllindrica de 500 mg, em câmara incubadora climatizada a 25° C, pH = 5 e tempo de contato de 30 min obteve-se a condição ótima para a sorção de Cr(III). O teste de seletividade realizado apontou que os íons dos metais Fe, Cu, Zn, Mn também eram sorvidos pela Luffa cyllindrica sob as condições otimizadas, porém não interferiam na sorção do Cr(III). Para a determinação de Cr(III) por LIBS, uma curva de calibração utilizando padronização externa e compatibilização de matriz foi preparada para o intervalo de concentração de 0-200 mg kg-1 de Cr(III). A curva apresentou linearidade para essa faixa de concentração com r > 0,98. O limite de detecção e de quantificação obtidos, foram de 9,20 e 27,62 mg kg-1, respectivamente. Ao se aplicar o método à amostras simuladas contendo Cr(III), as análises realizadas pelo método proposto alcançaram recuperação média de 105,35%.

The determination of the total content of some analytes alone is not enough to understand its effects on the environment and on living things. Cr in different matrices is a typical example of the need for speciation analysis. There is a consensus on the toxicity of hexavalent Cr and essentialism of the trivalent species. However, new studies have shown that Cr (III) in high concentrations also presents harmful health effects. Conventional spectroanalytical techniques, as atomic emission and absorption, have been used to determine Cr(III) and Cr(VI), after the separation of these species using a sorbent material. In this case, after sorption, a desorption process is required to obtain the species of interest in solution. Laser-induced plasma optical emission spectrometry (LIBS) is an emission spectroanalytical technique that allows the direct analysis of solid samples, dispensing the use of any reagent to conduct desorption processes. From this perspective, analytical methods using LIBS are simple, fast and consonant with green chemistry. In this work, the sponge from Luffa cyllindrica species were evaluated as Cr(III) selective biosorbent and LIBS was employed for the determination of this species directly in the sorbent material. Studies using the pH range between 2 and 9 showed that the Cr(III) sorption was favored in the interval between 3 and 5, while Cr(VI) was lower. A factorial design using two levels for the mass, temperature, pH and time variables indicated that 500 mg of Luffa cyllindrica, in an incubated chamber at 25° C, pH = 5 and a contact time of 30 min, the optimal condition was obtained for Cr(III) sorption. The selectivity test showed that Fe, Cu, Zn, Mn metals were also sorbed by Luffa cyllinrich under optimized conditions, but did not interfere in Cr(III) sorption. For the determination of Cr(III) by LIBS, a calibration curve using external standardization and matrix compatibilization was prepared in the concentration range of 0-200 mg kg-1 Cr(III). The curve presented linearity for this concentration range with r > 0,9. The limit of detection and quantification obtained were 9.20 and 27.62 mg kg-1, respectively. When the method was applied to simulated samples containing Cr(III), the analyzes performed by the proposed method reached an average recovery of 105.35%
Determination of Cr(III) by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) after biosorption in Luffa Cyllindrica
Keywords: Cr(III); Biossorventes; LIBS; Luffa Cyllindrica