Estudo das interferências espectrais na determinação de cromo em diferentes matrizes por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS)
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Data
2019-03-11
Autores
Denadai, Josiane Benjamin Vera
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O cromo é um contaminante inorgânico que apresenta elevado impacto ao meio ambiente e pode estar presente em algumas atividades antrópicas. Há diversos métodos para a determinação deste metal em amostras ambientais utilizando técnicas espectroanalíticas, porém, o emprego da espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) tem se mostrado bastante eficiente devido a possibilidade de detecção em baixas concentrações. No entanto, o estudo da remoção das interferências deve ser cautelosamente avaliado. Diferentes estratégias podem ser empregadas para reduzir essas interferências, dentre elas: equações matemáticas de correção e emprego da célula de colisão. As principais interferências espectrais foram analisadas empregando soluções de ácido nítrico, água-régia invertida e ácido cítrico em diferentes concentrações (1 - 5%) contendo concentrações pré-estabelecidas do analito (1,5 - 90 μg L-1) no modo padrão sem correções e utilizando célula de colisão com discriminação por energia cinética (KED) com vazões de gás hélio pré-definidas. Foi otimizado um método unificado para a determinação de Cr em diferentes matrizes (água, tecido de peixe e solo), empregando materiais de referência certificados (MRC’s) de água (NIST1640a),tecido de peixe (DORM-4) e solo(NIST2709a)onde foram avaliadas as respostas no modo padrão sem correções; utilizando vazões distintas de hélio na célula de colisão (1 - 5 mL min-1); aplicando duas equações matemáticas de correção e equações matemáticas em conjunto com a célula de colisão. Análises estatísticas foram realizadas para todas as componentes do estudo onde determinou-se como método unificado a utilização da célula de colisão com vazão de gás hélio de 3 mL min-1 pois apresentou os melhores resultados: limites de detecção (LOD) na faixa de 0,016 - 0,059 μg L-1, limites de quantificação (LOQ) entre 0,052 - 0,098 μg L-1, desvio padrão relativo entre 3 e 11% e recuperações na faixa de 90 - 100% indicando precisão e exatidão do método proposto. O método determinado foi aplicado em amostras de água (termas da cidade de Ibirá, águas envasadas com e sem gás); tecidos de peixes (abrotea, pangasius e tilápia) adquiridas no mercado local e amostras de lodos e sedimentos coletadas na cidade de Mariana - MG. As concentrações de Cr total e Cr (VI) determinadas em amostras de água (0,33 - 33,93 μg L-1) e em tecido de peixes (0,056 0,084 μg g-1) estão dentro dos limites estabelecidos pela ANVISA - 50 μg g-1 e 0,1μg g-1, respectivamente - e as amostras de lamas e sedimentos (1,48 - 220,73 μg g-1) encontram-se acima dos limites estabelecidos pelo CONAMA - 90 ug g-1 indicando uma possívelcontaminaçãonaáreaafetada.AsanálisesapresentaramLOD0,009-0,026μg L-1, LOQ 0,013 - 0,049 μg L-1, RSD 5 - 14% satisfatórias e recuperações de CRMs entre 91 - 105% indicando precisão e veracidade das análises.
Chrome is an inorganic contaminant that has high impact to the environment and is present in some anthropic activities. There are several methods for the determination of chrome in environmental samples using spectrum-analytical techniques, however, the use of mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) has been very effective due to the possibility of detection in low concentrations, however the study of removals of interferences must be carefully evaluated. Different strategies may be used to reduce those interferences, among them: mathematical equations of correction and usingthecollisioncell.Inordertoevaluatethemainspectralinterferenceswere analyzed solutions of nitric acid, aqua regia and citric acid in different concentrations (1 – 5%) having previously established concentrations of analyte (1.5 - 90 μg L-1) in standard mode without corrections and using collisioncell by discrimination of kinetic energy (KED) with pre-defined helium gas flows were analyzed. Subsequently, in order to develop a unified method for the determination of Cr in different matrices (water, fish tissue and soil), Certified Reference Materials (CRMs) of water (NIST1640a), fish tissue (DORM-4) andsoil (NIST 2709a)where were evaluated in standard mode without corrections; using distinct flows of Helium in the collision cell (1 - 5 mL min-1); applying two mathematical equations of correction and mathematical equations jointly with the collision cell. Statistical analyzes were performed for all components of the study where the use of the 3 mL min-1 helium gas flow collision cell was determined as the unified method shows : LOD 0.016 – 0.059 μg L-1, LOQ 0.052 – 0.098 μg L-1, RSD 3 - 11% and recoveries 90-100% indicating the precision and accuracy of the proposed method. Water samples collected at the termas of the city of Ibirá - SP and samples of bottled water with and without gas were analyzed; samples of fish tissues (abrotea, pangasius and tilapia) acquired in the local market and samples of sludge and sediment collected in the city of Mariana - MG. The concentrations of total Cr and hexavalent Cr determined in samples of water (0.33 - 33.93 μg L-1) and fish tissue (0.056 - 0.084 μg g-1) are within the limits established by ANVISA - 50 μg g-1 e 0.1μg g-1, respectively - and samples of soil (1.48 220.73 μg g-1) are not within the limits establishedby CONAMA - 90 ug g-1. The analyzes presented LOD 0.009 - 0.026 μg L-1, LOQ 0.013 - 0.049 μg L-1, RSD 5 - 14% satisfactory andrecoveries of CRMs 91 - 105% indicating precision and accuracyof theanalyzes.
Chrome is an inorganic contaminant that has high impact to the environment and is present in some anthropic activities. There are several methods for the determination of chrome in environmental samples using spectrum-analytical techniques, however, the use of mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) has been very effective due to the possibility of detection in low concentrations, however the study of removals of interferences must be carefully evaluated. Different strategies may be used to reduce those interferences, among them: mathematical equations of correction and usingthecollisioncell.Inordertoevaluatethemainspectralinterferenceswere analyzed solutions of nitric acid, aqua regia and citric acid in different concentrations (1 – 5%) having previously established concentrations of analyte (1.5 - 90 μg L-1) in standard mode without corrections and using collisioncell by discrimination of kinetic energy (KED) with pre-defined helium gas flows were analyzed. Subsequently, in order to develop a unified method for the determination of Cr in different matrices (water, fish tissue and soil), Certified Reference Materials (CRMs) of water (NIST1640a), fish tissue (DORM-4) andsoil (NIST 2709a)where were evaluated in standard mode without corrections; using distinct flows of Helium in the collision cell (1 - 5 mL min-1); applying two mathematical equations of correction and mathematical equations jointly with the collision cell. Statistical analyzes were performed for all components of the study where the use of the 3 mL min-1 helium gas flow collision cell was determined as the unified method shows : LOD 0.016 – 0.059 μg L-1, LOQ 0.052 – 0.098 μg L-1, RSD 3 - 11% and recoveries 90-100% indicating the precision and accuracy of the proposed method. Water samples collected at the termas of the city of Ibirá - SP and samples of bottled water with and without gas were analyzed; samples of fish tissues (abrotea, pangasius and tilapia) acquired in the local market and samples of sludge and sediment collected in the city of Mariana - MG. The concentrations of total Cr and hexavalent Cr determined in samples of water (0.33 - 33.93 μg L-1) and fish tissue (0.056 - 0.084 μg g-1) are within the limits established by ANVISA - 50 μg g-1 e 0.1μg g-1, respectively - and samples of soil (1.48 220.73 μg g-1) are not within the limits establishedby CONAMA - 90 ug g-1. The analyzes presented LOD 0.009 - 0.026 μg L-1, LOQ 0.013 - 0.049 μg L-1, RSD 5 - 14% satisfactory andrecoveries of CRMs 91 - 105% indicating precision and accuracyof theanalyzes.
Descrição
Palavras-chave
Cromo, Interferências, ICP-MS, KED, Equações matemáticas, Amostras ambientais, Chrome, Interferences, Mathematical equations, Environmental samples