PREPARO_DE_AMOSTRAS_2015

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PREPARO DE AMOSTRAS PARA 
ANÁLISE 
Cap. 34 a 36 do livro do Skoog (8ª edição, 2008) : 
“Fundamentos de Química Analitica” 
Selecionar o método 
coletar a amostra 
Preparar a amostra 
 A amostra 
 é solúvel? 
Propriedade 
mensurável? 
Eliminar interferências 
Medir a propriedade X 
Calcular os resultados 
Estimar a confiabilidade dos resultados 
Mudança da forma 
química 
Dissolver 
a amostra 
não 
sim 
não 
sim 
RELATAR OS 
RESULTADOS 
A preparação da amostra é o processo em que uma 
amostra representativa é convertida em uma forma 
apropriada para análise química 
decomposição/dissolução. 
 pré-concentração 
eliminação de interferentes 
extração do analito 
Preparo de amostras 
Preparação de amostras 
6% 6% 
27% 
61% 
coleta determinação 
tratamento dos dados preparação da amostra 
TEMPO 
Preparação de amostras 
ERROS 
30% 
70% 
Preparo de Amostras 
Outros 
Decomposição de materiais 
inorgânicos (DIGESTÃO) 
Ataque com ácidos : 
via úmida 
Fusão : via seca 
Destruição de matéria 
orgânica (CALCINAÇÃO) 
Carbonização seca 
(mineralização) 
Carbonização úmida 
DETERMINAÇÃO DE CONSTITUINTES INORGÂNICOS 
DECOMPOSIÇÃO E DISSOLUÇÃO DE AMOSTRAS 
Aquecimento com ácidos fortes (ou bases) em frascos 
abertos ou frascos fechados em micro-ondas (digestão) 
Ignição à altas temperaturas em ar ou oxigênio 
(calcinação) 
Fusão em meio de um sal fundido 
Dissolução direta em água 
FONTES DE ERRO NA DECOMPOSIÇÃO E DISSOLUÇÃO 
1. Dissolução incompleta dos analitos 
2. Perdas do analito por volatilização (CO2, H2S, NH3, Cl2, I2, 
cloretos voláteis, etc) 
3. Introdução do analito como um contaminante do solvente 
4. Introdução de contaminantes a partir da reação do solvente 
com as paredes do frasco 
5. Armazenamento inadequado 
Estas fontes de erro são mais sérios ainda na análise de traços 
 
HCl, HBr, HF, H2SO4, H3PO4; HClO4 diluído 
DISSOLUÇÃO DE MATERIAIS INORGÂNICOS COM 
ÁCIDOS EM FRASCOS ABERTOS 
Ácidos não oxidantes: 
Alguns metais, como o Al, formam um revestimento de óxido 
que inibe a dissolução 
Compostos voláteis podem ser perdidos no processo de 
aquecimento. Por ex: CO2, H2S, etc. 
Ácido clorídrico (HCl) 
 12 mol/L (37 %)  6 mol/L (20 %) a 109oC 
As, Sb, Ge e Pb formam cloretos voláteis que podem 
ser perdidos em recipientes abertos 
 cloretos solúveis em água exceto Ag+, Hg2
2+ e Pb2+ 
Usado para metais, óxidos, hidróxidos, boratos, 
carbonatos, sulfetos, fosfatos 
HBr (48 %) é semelhante 
Substâncias que não se dissolvem em ácidos não oxidantes 
podem ser dissolvidas em ácidos oxidantes 
★ HNO3 
★ H2SO4 concentrado, a quente  
★ HClO4 concentrado, a quente  
USAR ÁCIDOS DE MAIOR PUREZA POSSÍVEL PARA NÃO 
 INTRODUZIR CONTAMINANTES 
 orgânico 
 +  amarelo  marrom claro  marrom escuro   
ácido perclórico 
 
Ácido nítrico (HNO3) 
 
Forte agente oxidante 
Dissolve maioria dos metais comuns (exceção 
Au e Pt) 
nitratos solúveis 
 
67 %,  121oC 
Mistura com ácidos minerais 
 diferentes propriedades 
 
 maior reatividade quando concomitantes 
 
 um deles atenua propriedade indesejada do outro 
 
 substituição de ácidos (etapas sucessivas) 
 
 Água régia : HCl : HNO3 3:1 (dissolve Au e Pt) 
 
 
 
 
 
água 
Ácido nítrico diluído 
Ácidos nítrico + clorídrico 
Ácidos nítrico + sulfúrico 
Ácidos nítrico + perclórico 
Ácidos nítrico, perclórico e fluorídrico 
Água régia 
Misturas de ácidos usados para digestão 
Digestão por micro-ondas (forno analítico): frascos 
abertos ou fechados 
☞ dissolução em altas temperaturas e que podem perder 
constituintes voláteis : usa uma bomba de teflon (vaso fechado) 
VANTAGENS DO SISTEMA FECHADO: 
 maior eficiência na dissolução em altas temperaturas 
 risco reduzido de perdas do analito por volatização 
 Risco reduzido de contaminações (usa menos reagente) 
 menor consumo de reagentes de alta pureza 
 menor tempo de digestão 
maior vantagem : muito menor tempo de digestão (5-10 min) 
DESVANTAGEM 
Limita a massa da amostra: grandes quantidades de 
amostras geram pressão interna excessiva a altas 
temperaturas 
FORNO DE MICROONDAS PARA 
DIGESTÃO DE AMOSTRAS 
DECOMPOSIÇÃO DE MATERIAIS INORGÂNICOS POR 
FUSÃO 
CADINHO 
FUNDENTE AMOSTRA 
Aquecimento a 300-1200 0C em um forno (mufla) 
(2 – 20 X) 
FUSÃO 
fundentes tetraborato de lítio (Li2B4O7), 
PF. 930 0C 
 carbonato de sódio, 
 nitrato de potássio, 
 hidróxidos alcalinos. 
 cadinhos platina, níquel, prata, ferro, 
 grafite, porcelana. 
 
 desvantagens alto teor de íons na solução resultante, 
 fundente em alta concentração introduz 
 impurezas na amostra, perdas por volatilização, 
contaminação pelo material do cadinho 
DECOMPOSIÇÃO DE MATERIAIS INORGÂNICOS POR 
FUSÃO 
 NaCO3: usado para dissolver silicatos (argilas, rochas, 
minerais, vidros), óxidos refratários, fosfatos e sulfatos 
insolúveis 
Cadinho : Pt 
 Na2O2 : usados para dissolver silicatos que não se 
dissolvem com carbonato de sódio, ligas de ferro e cromo. 
Base forte e oxidante enérgico; 
Cadinho : Zr, Ni 
 
TABELA 28.6 – HARRIS, CAP. 28, PG. 694 
PRINCIPAIS FUNDENTES PARA DISSOLUÇÃO DE AMOSTRAS 
Decomposição de materiais 
inorgânicos (DIGESTÃO) 
Ataque com ácidos : 
via úmida 
Fusão : via seca 
Destruição de matéria 
orgânica (CALCINAÇÃO) 
Carbonização seca 
(mineralização) 
Carbonização úmida 
DETERMINAÇÃO DE CONSTITUINTES INORGÂNICOS 
A carbonização por via úmida é o processo de decomposição 
oxidativa de amostras orgânicas por reagentes oxidantes 
líquidos tais como HNO3, H2SO4, etc, ou misturas desses ácidos 
A mineralização a seco é o processo de oxidação de uma amostra 
orgânica com oxigênio ou ar a altas temperaturas, conservando 
os componentes inorgânicos para análise: 
Pode perder constituintes inorgânicos voláteis ou por arraste 
de partículas finamente divididas pelas correntes convectivas ao 
redor do cadinho. Método menos confiável 
Combustão em tubos: compostos orgânicos são convertidos a 
produtos gasosos que são carregados por um gás carregador até 
onde serão analisados: análise de C, H, N, O, S, halogêneos. 
DECOMPOSIÇÃO DE AMOSTRAS ORGÂNICAS – COMBUSTÃO 
PARA ANÁLISE DE CONSTITUINTES INORGÂNICOS 
Além da dissolução, o preparo da amostra pode 
incluir outras etapas: 
 
 extração do analito de uma matriz complexa 
 
 Concentração do analito diluído ao nível de detecção 
 
 Conversão química do analito a uma forma 
detectável 
 
 Remoção ou mascaramento de interferentes 
EX. DE CARBONIZAÇÃO ÚMIDA 
DIGESTÃO DE KJELDAHL 
PESQUISAR NA LITERATURA INDICADA E RESPONDER NO 
PRÓXIMO RELATÓRIO: 
 
• NO QUE CONSISTE O MÉTODO DE DIGESTÃO DE 
KJEDAHL? 
 
• PARA QUE TIPO DE AMOSTRA É UTILIZADO? 
 
• DÊ AS REAÇÕES QUÍMICAS ENVOLVIDAS 
 
• NO QUE CONSISTE A ANÁLISE ELEMENTAR DE H, C, N, O?