Resumo

Presente no ambiente como um nutriente para plantas, o fósforo pode ser prejudicial em excesso por causar crescimento desenfreado da vegetação e gerar custos adicionais na coleta e desinfecção da água, de forma que se faz necessária a determinação do composto segundo a legislação vigente.

O presente trabalho buscou comparar metodologias para análise de fósforo aplicável em água bruta. O método colorimétrico é utilizado há décadas por grande número de laboratórios, sendo recomendado por órgãos internacionais competentes (EPA, Standard Methods) e utiliza digestão ácida e uso de reagentes para conversão do fósforo à composto cromóforo passível de análise por espectrofotômetro UV-Vis.

Propõe-se o emprego de ICP-OES, equipamento costumeiramente utilizado para análise de metais, junto à digestão de amostras com ácido oxidante em forno micro-ondas e emissão de radiação após atomização e excitação por plasma de argônio. É uma metodologia que exige menor consumo de reagentes e manipulação de amostra, ganho de tempo analítico e possibilidade de automação.

Os resultados obtidos comprovam melhor mineralização de amostra com uso de digestão ácida em sistema fechado, baixa influência de interferentes adicionados em solução padrão e maior sensibilidade ao analito para o método proposto.

Introdução

O fósforo faz parte de um ciclo biogeoquímico natural, presente como componente estrutural de seres vivos, sendo sua forma solúvel (fósforo inorgânico presente na forma de ortofosfato, PO43-) utilizada como adubo [1]. Sua presença em corpos d’água se dá pelo lançamento de insumos agrícolas e efluentes de indústrias, e sua alta solubilidade faz com que a água esteja excessivamente carregada de nutrientes, causando eutrofização da água, que é o crescimento desordenado de algas e outras plantas aquáticas. Além de alterações no ecossistema, a diminuição da oferta de oxigênio dissolvido (OD) por conta do aumento da floração de fitoplâncton e cianobactérias prejudica a vida aquática [3] e altera a operação de represas e estações de tratamento de águas (ETAs) e esgotos (ETEs), com controles adicionais por conta da alteração de outros parâmetros como cor, gosto e odor, turbidez, perda da eficiência no tratamento da água, necessidade de aplicação de volumes maiores de floculantes e outros materiais de tratamento, favorecimento do crescimento de cianobactérias, entre outros [4].

A legislação em vigor considera o fósforo como micropoluente inorgânico e limita sua concentração entre 0,02 e 0,10 mg/L à corpos d’água doce de classe 1 (utilizados para consumo humano após tratamento simples) e entre 0,05 e 0,15 mg/L à corpos d’água doce de classe 3 (para irrigação, pesca e consumo de animais) [5]. A tabela 1 abaixo resume os valores praticados por ambiente. A concentração oscila conforme um ambiente lêntico (baixa velocidade de correnteza da água) e lótico (alta velocidade). A importância ambiental do controle da concentração de fósforo total também está em seu uso como um dos parâmetros para avaliar o Índice de Qualidade da Água (IQA), que avalia a adequação da água em trechos de rios [18]

Os vários métodos espectroquímicos e eletroquímicos sugeridos pela literatura [3] para a análise de fósforo iniciam-se, em geral, com uma conversão dos diferentes alótropos em ortofosfato solúvel [7], procedimento realizado com digestão em ácido ou outro reagente. Métodos colorimétricos exigem a adição de reagentes para formação de um composto cromóforo com fósforo e análise da absorção de radiação emitida por espectrofotômetro UV-Vis [2]. Já a análise por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) [6] dispensa essa última etapa, sendo um pequeno volume de amostra aspirado para sofrer nebulização do solvente e atomização por conta de exposição à tocha de argônio, alcançando temperaturas entre 6000 e 8000 K e realizando excitação eletrônica, de forma a quantificar a radiação emitida. Outras diferenças podem ser percebidas, como uso de diferentes reagentes, necessidade de derivatização (determinação indireta), custo econômico, toxicidade, conservação do analito, entre outros [3].

Autores: Henrique Pereira do Carmo de Carvalho; Sérgio Ricardo da Silva; Jairo da Silva Pinto e Izabel Cristina de Ernesto.