Implementação de métodos de análise para diferentes metais na absorção atómica em matrizes de produtos químicos e águas

Abstract

A água é a base da vida e sem ela, a vida como a conhecemos não seria possível. Uma das ações essenciais na gestão deste recurso passa por testar e analisar a água a que temos acesso de modo a perceber se esta está ou não em conformidade com os padrões definidos para a sua utilização. A presente dissertação teve como objetivo a implementação de métodos de análise para diferentes metais, nomeadamente alumínio, cálcio, cobre, ferro, manganês, sódio e zinco por absorção atómica em matrizes aquosas. Esta técnica de análise em particular, assume um papel de destaque devido às características que apresenta, como a versatilidade, precisão e rapidez na obtenção de dados que permitem quantificar o teor de metais. O trabalho aqui apresentado foi desenvolvido no âmbito do protocolo de colaboração entre o Departamento de Química da Universidade do Minho e a empresa Grupo RNM. O trabalho experimental foi desenvolvido totalmente na empresa e teve origem na necessidade de implementação de métodos de análise por absorção atómica para a deteção dos anteriormente referidos metais. O trabalho desenvolvido permitiu a validação de métodos para a determinação de metais em matrizes de águas residuais e de consumo. Os resultados obtidos demonstraram a correta validação dos métodos analíticos específicos sendo animadores em relação à perspetiva de prosseguir com a validação necessária para outros metais e outras matrizes. Os metais que mais se destacaram foram o cobre e o ferro com recurso à análise por chama. Estes últimos obtiveram resultados excelentes em todos os parâmetros avaliados: gama de trabalho, sensibilidade, limiares analíticos, precisão, exatidão e linearidade. Os métodos desenvolvidos e validados foram aplicados em situações reais onde obtiveram um desempenho positivo. Foi realizada uma análise a uma água de consumo proveniente da indústria têxtil com o objetivo de quantificar os metais presentes, que foi cumprido. Foi ainda realizado um controlo diário de uma série de águas internas com o propósito de monitorizar o teor de ferro nas mesmas. Procedeu-se ainda à análise de um produto químico em solução aquosa, na qual se determinou e confirmou o teor de metais indicado pelo fornecedor. Por fim, realizou-se a análise de uma água interna da empresa, ao longo de alguns dias, de modo a entender de que modo varia o teor de metais da mesma em função dos compostos em produção. Perante a totalidade dos resultados obtidos, foi possível validar e aplicar todos os métodos analíticos, demonstrando que a espetroscopia de absorção atómica é de facto uma ferramenta analítica simples, eficaz e rápida.

Water is the basis of life and without it life, as we know it, would not be possible. One of the essential actions to take passes by analyzing the water that we can easily access so that we can understand if it is usable or not. The present dissertation aimed to validate analysis methods to different metals namely aluminum, calcium, copper, iron, manganese, sodium and zinc by atomic absorption spectroscopy in aqueous matrixes. This technique has a prominent role in this type of analysis since it is versatile, precise and fast regarding obtaining data that allows the quantification of metals. The presented work was developed through a cooperation protocol between the Chemistry Department of University of Minho and the company Grupo RNM. The experimental part was fully completed in the company, and it came up due to the company´s need to implement atomic absorption spectroscopy methods to detect the previously mentioned metals. It was possible to validate methods for metal determination in matrixes of waste and consumption waters. The results demonstrate an accurate validation of mentioned analytical methods and propelling regarding the prospect of pursuing the validation of more metals and different matrixes. The metals that presented the best results were copper and iron with the analysis being made with the flame technique. These metals obtained excellent results in all validations parameters: work range, sensibility, limits of detection and quantification, precision, accuracy and linearity. The developed and validated methods were applied in real situations where a positive performance was obtained. A consumption water from the textile industry was analyzed to determine its metals, being successfully accomplished. A daily control was carried out in a series of internal waters of the company aiming to monitor its iron content. Besides that, an aqueous solution of a chemical product was analyzed to determine and confirm the metals content. Lastly, an internal water was analyzed over a few days to understand how the metals content varies according to the compounds in production. Towards all the results obtained, it was possible to validate and apply all the developed methods, showing that atomic absorption spectroscopy is indeed a simple, effective and fast analytical tool.