Resumo
Este estudo mostra a viabilidade de aplicação da espectrometria de fluorescência de raios X (TXRF) na determinação direta de metais em amostras de água potável, água bruta, efluente doméstico e não doméstico. Sendo que a análise direta só é possível em casos de amostras homogêneas, em caso de amostras que apresentam fase sólida, faz-se necessária digestão das amostras. Todas as medidas foram realizadas usando o espectrômetro TXRF, equipado com um tubo de raios X de molibdênio. Para padronização interna, 950 uL de amostra foram misturados com 50 mL de uma solução padrão de 10 mg L-1 de gálio. Uma alíquota de 5 uL da mistura foi seca sobre um disco de quartzo. Este procedimento foi realizado por três vezes para pré-concentrar as amostras. Todas as amostras analisadas neste estudo eram homogêneas, dispensando-se o processo de digestão das mesmas. Para apresentar os resultados da técnica foram selecionados os elementos arsênio (As) e selênio (Se). Os limites de detecção são adequados para os elementos estudados e a recuperação dos analitos adicionados foi de 96 a 106%, apresentando boa precisão e exatidão. Portanto, a espectrometria de TXRF mostrou-se uma alternativa bastante interessante para ser utilizada na medição de metais na análise das amostras em questão.
Introdução
A determinação de metais em amostras de água potável, água bruta, efluentes domésticos e não domésticos é de suma importância no setor de saneamento, para atendimento à legislação vigente, ou seja, Anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 de 2017 para água potável, Resolução Conama 357 de 2005 para água bruta e Resolução Conama 430 de 2011 para efluentes domésticos e não domésticos [1,2,3].
A espectrometria de absorção atômica por chama (FAAS) e a espectrometria de emissão óptica por plasma indutivamente acoplado (ICP OES) têm sido rotineiramente utilizadas para o controle da qualidade destas matrizes. Embora essas técnicas apresentem bom desempenho na determinação de metais, com limites de detecção adequados para esse fim, o custo da análise é alto devido a exigência de gases de grau analítico e consumíveis caros. Nesse contexto, o uso da espectrometria de fluorescência de raios X por reflexão total (TXRF) mostra-se uma alternativa bastante interessante. A técnica proporciona um processo rápido e fácil de preparação de amostras e o custo de operação e manutenção analítica é baixo. Nessa técnica, um pequeno volume da amostra líquida é seco sobre um disco de quartzo, fomando um microfilme, o raio X é focado sobre este, sendo que sua energia é capaz de excitar os átomos e induzir a emissão de radiação de fluorescência, que é específica para cada elemento. Em ângulos muito rasos da incidência das radiações excitantes em relação a uma superfície do microfilme, a reflexão total externa da radiação incidente ocorre e reduz drasticamente as profundidades de penetração da radiação incidente no volume de amostra, aumentando assim a sensibilidade pela diminuição da fluorescência de substrato e intensidade de radiação de excitação dispersa. Durante as últimas décadas, a técnica TXRF tornou-se uma das técnicas competitivas mais rápidas e de menor custo para análises de elementos traços [4].
Fontes de radiação comumente usadas em TXRF são constituídas de molibdênio (Mo) ou tungstênio (W). Cada uma delas tem uma faixa útil para a determinação e quantificação dos elementos presentes nas amostras. A fonte de molibdênio tem uma faixa útil entre 3 e 15 keV. Por essa razão, elementos cuja emissão de fluorescência está próxima dos extremos dessa faixa não podem ser quantificados. Nesta condição, alumínio (Al) pode ser detectado, mas sua quantificação é comprometida devido à interferência causada por silício (Si) e Argônio (Ar). Em outra situação, elementos como prata (Ag), cádmio (Cd) e antimônio (Sb) estão sujeitos à interferência espectral pelo molibdênio (Mo) proveniente do tubo. Para minimizar a interferência espectral permitindo a medição quantitativa de elementos de baixa energia, recomenda-se o uso de instrumentos TXRF equipados com um tubo de raios X de baixa potência e um monocromador com amplificador de sinal [5]. Para a aplicação da técnica de TXRF as amostras devem estar no estado líquido, sendo necessária a digestão ou dissolução de amostras que apresentem fase sólida, ou seja, que não sejam homogêneas.
Autores: Danielle Polidorio Intima e Edson Joanni.
