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Mtodos de dissoluo para anlise de terras raras em sedimentos


Juliana Ferreira de Oliveira; Patrcia Hama; Rubens Cesar Lopes Figueira


Resumo:

Dentre as principais aplicações para a determinação dos elementos Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb e Lu em sedimentos aquáticos, podemos citar os estudos de proveniência, isto é, determinação da fonte origem de sedimentos em processos de intemperismo. As terras raras fornecem uma assinatura geológica dos sedimentos e também são empregadas no cálculo de índices de qualidade, uma vez que sua origem é basicamente terrígena(1). Devido ao elevado teor de silicatos em sedimentos, a dissolução de amostras é geralmente realizada com uso de HF. No entanto, fluoretos de metais terras raras são pouco solúveis, sendo necessária a eliminação deste ácido após a digestão. Além disso, esses metais podem estar associados à aluminossilicatos não solúveis em HF. A presença destes minerais em sedimentos naturais não pode ser facilmente prevista ou generalizada(2). No presente trabalho foram testados três métodos para a digestão em materiais de referência certificados (MRC’s). O primeiro, foi a dissolução em micro-ondas empregando-se uma mistura de água régia invertida 3 HNO3 : 1 HCl e HF. A eliminação de HF foi testada pela evaporação em sistema fechado com pressão reduzida e pela complexação com H3BO3. A evaporação mostrou-se mais efetiva, visto que a adição de H3BO3 causou supressão no sinal por ICP-OES. Quando a dissolução não foi total, indicada pela presença de resíduo insolúvel, foram verificadas recuperações inferiores a 80% para os MRC’s NIST 2702, MESS-4, JLk-1 e JSd-2. Porém, estes materiais de referência não são certificados para todos os elementos da série, fornecendo valores indicativos. Já para o MRC BCR 667, específico para a análise de terras raras, a dissolução foi total, sendo possível obter recuperações entre 90 e 110% por ICP-MS. O segundo método de dissolução estudado foi a fusão alcalina com Li2BO2 e Li2B4O7, único que garantiu a dissolução completa para todos os materiais de referência testados. A desvantagem deste método foi a maior diluição da amostra, permitindo que somente os elementos Ce, La, Nd, Sc e Y pudessem ser medidos no ICP-OES radial. Para o ICP-MS, embora haja sensibilidade o suficiente, a introdução de altas concentrações do elemento B no sistema pode ocasionar efeito memória na instrumentação, inviabilizando a análise deste elemento como analito de interesse. Uma alternativa para análise no ICP-MS é a dissolução empregando-se HClO4. Este terceiro método também foi testado sendo possível obter recuperações entre 90 e 110% para o MRC BCR 667 para a maioria dos elementos, com exceção de Er, Lu, Sc, Tm e Yb cujas recuperações foram entre 74 e 83%. Contudo, em nossa opinião este método deve ser evitado sempre que possível, dados os riscos para a segurança devidos à reatividade do HClO4 quando em contato com matéria orgânica. Foi possível concluir que, embora para o MRC 677 (sedimento estuarino) a dissolução em micro-ondas tenha apresentado resultados satisfatórios, para outros materiais (sedimentos marinhos, de córrego e de lago), não é possível garantir a dissolução total. Neste caso é necessário utilizar-se da fusão alcalina ou da digestão com HClO4.


Referência:
OLIVEIRA, Juliana Ferreira de; HAMA, Patricia; FIGUEIRA, Rubens Cesar Lopes. Desenvolvimento de método de análise de elementos terras raras em sedimentos por ICP-MS. In: ENCONTRO NACIONAL DE QUÍMICA ANALÍTICA, 19., CONGRESSO IBERAMERICANO DE QUÍMICA ANALÍTICA, 7., 2018, Caldas Novas. Anais... 7p.