Preparo de Amostras para Análise Química

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PREPARO DE AMOSTRAS 
 
 
Ana Rita de Araujo Nogueira 
Grupo de Análise Instrumental Aplicada - Embrapa Pecuária 
Sudeste, São Carlos, SP anarita@cppse.embrapa.br 
 
 
Resumo 
 
Este texto é um resumo do mini-curso apresentado durante o VIII Encontro 
sobre Metodologias da Embrapa, organizado pela Embrapa Meio Ambiente. 
A apresentação teve como objetivo uma introdução aos principais aspectos 
voltados aos cuidados que devem ser tomados para uma boa 
representatividade da amostra, envolvendo a coleta, a moagem, o 
armazenamento e a amostragem. Também foram abordadas a lavagem e a 
desmineralização dos frascos e material que entra em contato com as 
amostras e as alternativas existentes para a escolha de reagentes, extrações 
e formas de digestão da matéria orgânica. 
 
Palavras-chave - preparo de amostras, digestão, decomposição, microondas 
 
 
Preparo de Amostras 
 
 
2
Introdução 
 
Como na maioria das áreas aplicadas, a química apresenta-se 
fundamental para o fornecimento de informações para a tomada de decisões 
na agronomia. É com o uso de resultados químicos que é possível se 
conhecer o grau de carência ou excesso de nutrientes em um solo e a 
necessidade de adubação e calagem (para a correção do pH do solo). A 
quantidade e o tipo de fertilizante necessário variam segundo o cultivo, a 
época e a evolução deste. A escolha, a quantidade e a freqüência de 
aplicação do fertilizante dependem principalmente de parâmetros 
decorrentes da observação direta do cultivo, da análise do solo e da análise 
foliar. A determinação dos elementos essenciais, do pH e da condutividade, 
por exemplo, fornecem informações sobre as carências inerentes ao cultivo 
e ajudam a decidir, sobretudo, o tipo e a composição dos corretivos a serem 
aplicados. 
Os dados relacionando os teores de minerais ou dos constituintes 
proteicos nas plantas, solos e alimentos são cada vez mais requisitados e um 
correto procedimento de coleta e preparo dessas amostras permitem uma 
avaliação eficiente, que irá direcionar os recursos financeiros e ambientais 
com segurança. 
Este curso abordou as etapas de coleta e preparo das amostras, que se 
apresentam como as mais demoradas, onde são gastos os maiores recursos 
e onde também se cometem os maiores erros. Foi preparado com base em 
texto publicado pela Embrapa sobre coleta e preparo de amostras, em 
material produzido pelos Profs. Francisco Krug, Gunter Knapp e Harold 
Barnes para o III Workshop sobre preparo de amostras, realizado em São 
Preparo de Amostras 
 
 
3
Carlos, SP em 10/2000, em palestras apresentadas pelo Grupo de Análise 
Instrumental Aplicada - GAIA durante “Encontro sobre preparo de 
amostras”, realizado em São Carlos, SP em 04/2003 e em livro publicado 
pelos Prof. Kingston & Haswell, de 1997, sobre decomposições assistidas por 
microondas, além da descrição de discussões surgidas nas reuniões de 
grupo (GAIA- http://www.dq.ufscar.br/Labs/gaia) e em algumas experiências 
pessoais e resultados recentes da literatura. 
Aproveito para agradecer aos organizadores do VIII Encontro Sobre 
Métodos de Análise da Embrapa pelo convite, parabenizando-os pela 
organização e empenho e desejando que todos tenham tido uma semana 
bastante produtiva, com o aumento dos horizontes profissionais e pessoais. 
 
Coleta de amostras de solo, água e tecidos vegetais 
 
Além da escolha conveniente do método analítico e estudo dos 
possíveis interferentes, torna-se essencial boa amostragem, preparação e 
solubilização da amostra para análise. Qualquer que seja o tipo de amostra, 
erros significativos poderão ser introduzidos se a etapa de preparação não 
for satisfatoriamente conduzida. 
 A amostragem é a primeira fase da análise. É preciso haver integração 
entre os responsáveis pela coleta e o laboratório, buscando-se sincronismo 
entre a remessa de amostras e a capacidade do laboratório em executar as 
determinações. 
 Em alguns casos é necessário reduzir consideravelmente a dimensão 
da amostra antes que ela seja introduzida no sistema analítico e possa ser 
Preparo de Amostras 
 
 
4
tratada convenientemente. O método de preparação utilizado dependerá do 
tipo de amostra. O material coletado deve ser preparado em local apropriado 
e equipado para esta finalidade. Normalmente a atividade de preparação 
inclui o recebimento, o registro, o pré-acondicionamento, a secagem, a 
moagem, o acondicionamento e a rotulagem das amostras. 
 
Aspectos importantes relacionados à coleta de amostras 
 
 Alguns cuidados devem ser observados, para garantir a integridade 
física e química do material coletado (NOGUEIRA et al., 1996): x� evitar coletar amostras sujas de terra ou com excesso de água; x� identificar devidamente, com letras legíveis, o recipiente (saco de papel ou 
de plástico, potes plásticos, frascos, etc.) que receberá a amostra. Cuidado 
especial deve ser tomado com as amostras que serão armazenadas a 
baixa temperatura. Em muitos casos, a identificação feita inicialmente 
torna-se ilegível durante o processo de descongelamento; x� garantir que os utensílios, embalagens e ferramentas empregados na 
coleta e no transporte não contaminem a amostra, principalmente em 
função das determinações que serão realizadas. Como exemplo, se de 
uma planta pretende-se determinar o teor de ferro, um facão utilizado para 
retirar a amostra não pode ter sido confeccionado com esse elemento. Em 
amostras provenientes de experimentos conduzidos em casa de 
vegetação esse tipo de cuidado deve ser redobrado; x� documentar cada etapa da coleta, incluindo eventos não esperados (p.ex., 
chuvas). Especificar todas as características relevantes da área, condições 
climáticas e população amostrada, condições de transporte e secagem; 
Preparo de Amostras 
 
 
5
x� a amostra deve ser encaminhada o mais rapidamente possível ao 
laboratório, para que possa ser devidamente processada e armazenada; x� a amostra que chegar ao laboratório sem as informações necessárias ao 
processamento e análise deve ser recusada. É necessário conhecer o tipo 
da amostra, o que deve ser determinado e quem é o seu responsável. 
 
Cuidados que devem ser tomados para evitar contaminações 
 
O maior problema no preparo de uma amostra para análises na faixa de Pg L-1 é o risco de contaminação, devido a diferentes causas, como o grau do 
reagente empregado, os frascos empregados para estocagem, digestão ou 
diluição das amostras ou aos erros relacionados à coleta e manipulação da 
amostra. Uma adequada técnica de decomposição deverá, de uma maneira 
geral, ser eficiente, evitando erros sistemáticos provenientes de 
contaminação, sendo importante o uso de reagentes de alta pureza 
(incluindo a água utilizada nas diluições), perdas por volatilização ou 
digestão incompleta; ser reproduzível, apresentar baixos limites de detecção 
(baixos valores do branco), ser seguro (quanto aos reagentes usados, 
manuseio, equipamento) e, sempre que possível, ser simples e rápido, com 
mínima manipulação. O uso de uma amostra como “branco” que sofra todos 
os tratamentos dados a amostra é essencial em todos os procedimentos para 
identificar qualquer problema com o analito. A natureza dos frascos 
empregados durante as análises e para estocagem das soluções também 
deve ser observada. Recomenda-se que toda vidraria seja previamente 
deixada em banho ácido (10% HNO3) por no mínimo 24 horas antes de ser 
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6
utilizada. 
 Os métodos de decomposição para análises de elementos na faixa de Pg L-1 requerem o uso de ácidos com valores de branco negligenciáveis. Com 
o objetivo de se evitar contaminação dos ácidosdevido à longa estocagem, 
recomenda-se o preparo de quantidades de ácido livre de interferentes 
imediatamente antes do uso. Isso é possível com o emprego de frascos de 
subdestilação, construídos em quartzo ou PTFE. Os ácidos são destilados a 
temperaturas abaixo do ponto de ebulição, o que evita o arraste das 
substâncias interferentes. Esse procedimento é bastante indicado, pois 
resulta em soluções com pureza superior aos ácidos ultra-puros, além de 
permitir o emprego de ácidos comerciais, diminuindo os custos da análise 
(KRUG et al., 2000). 
 
Métodos de preparo de amostras 
 
Amostras agronômicas normalmente apresentam-se na forma líquida ou 
sólida. A maneira mais fácil de se manusear a amostra é quando esta se 
encontra na forma líquida, quando muitas vezes uma simples filtração é 
suficiente. No entanto, mesmo nesses casos, a necessidade de serem 
determinados teores cada vez menores, em função de proteção ambiental, 
impurezas dos compostos, dentre outros, e aos problemas de sensibilidade 
das técnicas espectroscópicas, para uma determinação adequada 
invariavelmente é necessário o emprego de técnicas de pré-concentração. 
Quando a amostra se encontra na forma aquosa, a maneira mais simples de 
se obter essa pré-concentração é a evaporação da água por aquecimento. 
Nesse caso, devem ser tomados cuidados quanto a volatilidade dos 
Preparo de Amostras 
 
 
7
compostos a serem determinados. Outras alternativas para a pré-
concentração dos elementos são a troca iônica e a extração por solventes. 
 Se, por outro lado, a amostra se encontra na forma sólida, existem 
alguns procedimentos e equipamentos que permitem a análise direta de 
sólidos e suspensões. No entanto, o requerimento normal é a conversão do 
material sólido em uma forma líquida, devendo ser observada: 
- a solubilização de todos os analitos de interesse 
- a remoção da matriz orgânica 
Dentre as estratégias empregadas para o preparo de amostras sólidas 
podem ser citados: 
- a dissolução direta em água ou solução aquosa sem mudança química; 
a dissolução em ácido, ou mistura de ácidos, com mudança química 
(mudança no estado de oxidação do elemento a ser determinado), que 
pode ser dividido em: 
 
a) Decomposição por via úmida 
a.1 em sistemas abertos 
a.2 em sistemas fechados x� Com aquecimento convencional x� Com aquecimento por microondas 
b) Combustão 
b.1 em sistemas abertos x� Via seca x� Via seca a baixas temperaturas 
b.2 em sistemas fechados x� Frascos de combustão 
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8
b.3 em um sistema dinâmico 
c) Fusão 
Dissolução após fusão da amostra com fundente apropriado (envolvendo 
mudanças químicas) 
 
O desenvolvimento de uma técnica de preparo de amostras que resulte 
em uma completa solubilização, na retenção de elementos voláteis, redução 
das contaminações do frasco e da atmosfera, baixos valores de branco dos 
reagentes e rapidez é um dos pontos mais fracos de uma análise química. 
Atualmente, uma técnica de preparo de amostra que seja universal não 
existe. Devem ser observados, prioritariamente, os requerimentos do 
elemento a ser determinado e da amostra (HOENIG, 2001). 
 
Via Seca 
 
A decomposição por via seca é provavelmente o mais simples de todos 
os tipos de decomposição. Envolve o aquecimento da amostra em um forno 
tipo mufla na presença de ar a 400-800
o
C, permitindo a destruição da matéria 
orgânica. Após a decomposição, o resíduo é dissolvido em ácido e 
transferido para um frasco volumétrico antes da análise. Esta técnica é 
interessante em função da possibilidade de ser empregado um grande 
volume de amostra, para posteriormente ser dissolvido em pequeno volume 
de ácido antes da determinação, o que diminui a diluição e permite 
determinação de elementos presentes em baixas concentrações. Outras 
vantagens são a não necessidade de emprego de reagentes e o baixo tempo 
de atenção exigido do operador. No entanto, o método pode também levar a 
Preparo de Amostras 
 
 
9
perdas de elementos voláteis, como Hg, B, Pb, Zn, Cd, Ca, In, Te, As, Sb, Fe, 
Cr e Cu. Apesar de haver a possibilidade de adição de compostos que visem 
retardar as perdas desses elementos, existem outros inconvenientes para 
essa técnica, que por isso não vem sendo utilizada com muita freqüência: 
- necessidade de muito tempo para a queima de alguns materiais 
- alto gasto de energia 
- dificuldade na dissolução dos materiais após a queima 
- contaminação. 
 
 
Fusão 
 
Algumas substâncias, tais como silicatos ou óxidos, não são 
normalmente destruídas pela ação de um ácido. Nessa situação, técnica 
alternativa é exigida. A fusão envolve a adição de um excesso de reagente 
(variando de 1:2 a 1:50) sobre a amostra finamente moída, colocada em um 
cadinho de platina ou grafite (em alguns casos de níquel ou zircônio), 
seguindo-se por aquecimento em forno mufla (300 – 1200
 o
C). Após 
aquecimento por um dado período de tempo (de alguns minutos a várias 
horas), um mineral original ou fases refratárias são convertidas em formas 
sólidas diferentes que são facilmente dissolvidas em ácidos, bases ou em 
água. Os reagentes normalmente empregados incluem carbonato de sódio 
(800 
o
C, dissolvido com HCl), meta ou tetraborato de Li (aquecimento a 900-
1000 
o
C, dissolvido com HF), e pirossulfato de K (aquecimento a 900 
o
C, 
dissolvido em H
2
SO
4
). A adição do excesso de reagentes leva a um alto risco 
de contaminação. Além disso, as altas temperaturas empregadas aumentam 
Preparo de Amostras 
 
 
10
o perigo de perdas por volatilização e os altos teores salinos da solução final 
podem apresentar problemas na nebulização das amostras durante as 
análises. Cuidados devem ser tomados quando se utilizam técnicas tais 
como espectrometria ótica de emissão com plasma acoplado (ICP-OES). 
Dependendo do material do cadinho, podem ocorrer interferências 
espectrais (cadinho de Ni – As, Cr, La, Pb e Zr; cadinho de Zr – As, Ba, Ca, Cr, 
La, Pb e V; fusão com LiBO
2
 em cadinho de Pt – Cr). Essas desvantagens 
restringem o emprego da fusão para a determinação de elementos em faixas 
extremamente baixas, no entanto para a determinação de maiores, menores 
e mesmo alguns elementos traço em alguns tipos de matrizes, tais como 
algumas ligas metálicas, minérios, cerâmica, silicatos e cimentos, resultados 
satisfatórios podem ser obtidos, pois os eletrólitos inorgânicos fundidos são 
solventes muito poderosos, que, em altas temperaturas, agem como um 
ácido ou base de Lewis (KRUG et al., 2000). 
 
Via Úmida 
 
Os ácidos mais comumentemente empregados são (KINGSTON & 
JASSIE, 1988, KRUG et al., 2000): 
a) Nítrico (HNO
3
), ponto de ebulição – 122 °C – agente oxidante mais 
utilizado na digestão de amostras orgânicas, libera os elementos na 
forma de nitratos solúveis e é normalmente comercializado em forma 
bastante pura, a 65 – 69% (> 69 %, HNO
3
 “fumegante”). Em concentrações 
inferiores a 2,0 mol l
-1
 apresenta-se como pobre oxidante. No entanto, 
quando combinado com ácidos complexantes, principalmente HCl, com 
H
2
O
2
, ou pelo aumento da pressão e da temperatura, ocorre um grande 
Preparo de Amostras 
 
 
11
aumento do poder oxidante. Bastante empregado na dissolução de 
metais, ligas e materiais biológicos. Não dissolve Au e Pt, e alguns 
metais são passivados, sendo no entanto facilmente dissolvidos em HNO3 
diluído e quando combinado com outros ácidos. É compatível com as 
técnicas por ICP. 
b) Clorídrico (HCl), ponto de ebulição, 110 ºC, comercializado com alto grau 
de pureza a 36 – 38% (11,6 a 12,4 mol l-1). Apesar de serum ácido forte, 
não possui propriedades oxidantes e reage com a maioria dos cátions 
metálicos de transição, formando complexos bastante fortes com Au, Tl e 
Hg e mais fracos com Fe, Ga, In e Sn. Os cloretos metálicos são solúveis 
em água, exceto Hg2CL2 e AgCl. É empregado na dissolução de metais e 
ligas, sais de carbonatos, fosfatos, alguns óxidos e alguns sulfatos. 
Quando em misturas com HNO3 (água régia), empregado na dissolução 
de materiais geológicos e amostras ambientais. Não é normalmente 
empregado para dissolução de matéria orgânica. Quando em 
concentrações baixas de HCl, adequado para uso com ICP-OES, mas 
inadequado para ICP-MS (Cl). 
c) Sulfúrico (H2SO4), ponto de ebulição 338 ºC, comercializado como 98%, 
apresenta o ponto de ebulição mais alto entre os ácidos minerais 
concentrados mais comuns. Útil para o desprendimento de produtos 
voláteis, apresenta boas propriedades desidratantes (reduz-se para SO2, 
S0 e H2S) e oxidantes para ligas, metais, óxidos, hidróxidos e sulfatos 
insolúveis, e é freqüentemente empregado combinado com HNO3, 
elevando o ponto de ebulição da mistura, além de agilizar o processo de 
oxidação, agindo como oxidante inicial das misturas ácidas. Também 
usado para remoção de HF e/ou solubilização dos fluorcomplexos Metais 
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12
em estado de oxidação mais elevado, como Cr3+, Al3+ e terras raras, 
podem formar sulfatos duplos com sulfato de potássio, de difícil 
solubilização. Por outro lado, os sulfatos de metais apresentam baixa 
volatilidade, o que impede perdas por volatilização Cuidado: H
2
SO
4
 não 
deve nunca ser empregado em frascos de PTFE (ponto de fusão desses 
frascos = 327 ºC, se deformando a partir de 260 ºC), além de apresentar 
problemas de transporte em ICP durante a nebulização devido à alta 
viscosidade. 
d) Perclórico (HClO
4
), ponto de ebulição 203 ºC, comercializado a 60 - 72% 
(nuca se deve utilizar em concentrações superiores) – a altas 
temperaturas, é um forte agente oxidante para matéria orgânica, 
apresenta baixo poder complexante. Quando utilizado isoladamente, 
torna-se perigoso devido ao risco iminente de explosão, pela formação de 
percloratos instáveis. Cuidado: quando se trabalha com esse tipo de 
ácido, as amostras contendo hidroxilas são normalmente pré-tratadas 
com HNO
3
 antes da adição de HClO
4
. 
e) Fluorídrico – HF, ponto de ebulição 112 
o
C, ácido fraco, não oxidante, 
comercializado entre 38 – 48%, é empregado para a dissolução de 
silicatos, pois o F
-
 é um poderoso ânion complexante, reage com os 
elementos que forma óxidos refratários difíceis de serem dissolvidos. 
Necessidade da adição de ácido bórico para mascarar o HF e dissolver os 
fluoretos precipitados. Há perdas de Si como SiF
6
 após aquecimento e 
requer a complexação do F livre com H
3
BO
3
. Também não se deve usar 
vidraria (borossilicatos, atacados pelo HF) e tomar bastante cuidado com 
o contato com a pele (em caso de queimadura, como primeiro socorro 
deve-se usar gel de gluconato de cálcio). 
Preparo de Amostras 
 
 
13
Na prática, a maioria dos métodos de dissolução de amostras inorgânicas 
é realizada com o emprego de 2 ou 3 ácidos, pois diferentes propriedades 
úteis podem ser combinadas (ex.: 1 ácido oxidante e 1 ácido complexante); 2 
ácidos podem reagir, formando produtos com maior reatividade do que 
qualquer um deles separadamente; uma propriedade indesejável de um 
determinado ácido pode ser moderada pela presença de outro ácido e a 
amostra pode ser dissolvida com um ácido que a seguir pode ser separado 
da mistura por um outro ácido (HF + H
2
SO
4
) 
Ex: 
Nítrico/clorídrico – uma mistura 1:3 de HNO
3
:HCl, conhecida como “água 
régia”, forma um intermediário reativo, NOCl. Esta mistura é bastante 
empregada para dissolução de ligas metálicas e silicatos, sendo bastante 
conhecida devido a sua habilidade em dissolver Au, Pt e Pd. 
 
Alternativas para aquecimento empregando via úmida 
 
Dentre os métodos a altas temperaturas empregados em via úmida 
destacam-se o aquecimento por convecção (blocos digestores, chama ou 
fornos convencionais) e por microondas, normalmente empregando ácidos 
minerais oxidantes e peróxido de hidrogênio. Métodos em via úmida a 
baixas temperaturas também são empregados, como método de Fenton 
(formação de radical a partir da reação entre Fe
2+
 e H
2
O
2
), métodos 
enzimáticos, decomposição com surfactantes e irradiação por ultravioleta. 
As microondas são ondas eletromagnéticas que cobrem uma faixa de 
freqüência do espectro eletromagnético que varia de 300 a 300.000 MHz. 
Quando um material não transparente às microondas absorve este tipo de 
Preparo de Amostras 
 
 
14
radiação, o material pode sofrer um aumento considerável na sua 
temperatura, devido, principalmente, à interação da radiação 
eletromagnética com os íons dissolvidos e com o solvente, provocando 
migração iônica e rotação de dipolos. A ocorrência deste dois processos, que 
ocorrem quando as microondas interagem com a solução de um ácido (ou 
mistura de ácidos) usado para a digestão da amostra de interesse, resulta 
em um movimento molecular no material, que também contribui para o 
aquecimento do mesmo KINGSTON & JASSIE, 1988). 
Os fornos microondas são constituídos basicamente de um gerador de 
microondas, um guia de ondas, uma cavidade ressonante, uma fonte, um 
sensor e um controlador. Atualmente existem no mercado sistemas 
fechados, os chamados sistemas de digestão tipo cavidade e o sistema com 
microondas focalizadas, que trabalha com frascos abertos a pressões 
próximas à ambiente. 
 A escolha do melhor forno de microondas deve levar em consideração 
os frascos de digestão oferecidos (desenho, capacidade, durabilidade e 
custo), os sensores de temperatura e de pressão (custo, durabilidade e 
tempo de resposta), os programas para o controle e aquisição de dados, a 
opção para secagem dos digeridos e os dispositivos de segurança. 
Os fornos de microondas com cavidade, por operarem com recipientes 
fechados apresentam como potencialidades (KINGSTON & HASWELL, 1997): 
- maior eficiência na dissolução em altas temperaturas 
- possibilidade de utilização de somente ácido nítrico para a decomposição 
da amostra 
- reduzido risco de perdas de analitos por volatilização 
- risco reduzido de contaminações devidas ao ambiente de trabalho 
Preparo de Amostras 
 
 
15
- menor consumo de reagentes de alta pureza 
Porém, devem ser observadas as seguintes limitações: 
- as massas de amostras devem ser reduzidas (< 1 g inorg. e < 0,5 g org), 
devido à possibilidade de aumento da pressão interna gerada pelos 
produtos gasosos nas reações de decomposição (principalmente 
amostras cujos produtos gasosos são COx e NOx) 
- atenção deve ser dada quanto à homogeneidade das amostras, para 
evitar diferenças entre os frascos durante a decomposição. 
- a decomposição de ligas metálicas e metais pode gerar H2, o que 
aumenta o risco de explosão 
- necessidade de resfriamento e despressurização dos frascos para adição 
de reagentes durante o ciclo de aquecimento. 
 
Aplicações típicas de um forno de microondas com radiação focalizada 
 
O emprego de microondas com radiação focalizada é interessante do 
ponto de vista de segurança, pois opera a pressão ambiente, permite a 
adição seqüencial de reagentes, podem ser usados frascos de PTFE, vidro ou 
quartzo, possibilidade de uso de H2SO4, devido às altas temperaturas, 
permite o emprego de massas de até 10 g de amostra. Porém, podem 
ocorrer perdas por volatilização de alguns elementos (NÓBREGA et al., 
2002).Frascos utilizados em microondas 
 
Em sistemas abertos, podem ser empregados frascos de vidro tipo 
Preparo de Amostras 
 
 
16
“pyrex”. Em sistemas fechados, deve-se observar que as temperaturas a 
serem atingidas durante a digestão estarão limitadas pelo tipo de frasco 
utilizado, além da resistência química, capacidade para extrusão 
(termoplasticidade), capacidade para usinagem, densidade e transparência 
ás microondas (no aquecimento por microondas). Frascos construídos em 
PTFE (politetrafluoretileno – Teflon®) podem apresentar problemas de 
contaminação (efeito de memória) e PFA (perfluoralkoxi) – fluorplástico 
processável, apresentam limitação da temperatura (máximo 260ºC). No 
entanto, apresentam diversas vantagens na dissolução da amostra, como 
aceleração da digestão, possibilidade de uso de HF ou água régia sem 
problemas, dissolução das amostras sem perdas por volatilização, 
diminuição dos valores do branco, devido às diminuições das 
contaminações. Frascos de quartzo são utilizados quando altas temperatura 
são necessárias (KINGSTON & HASWELL, 1997). 
 
Diferenças básicas entre fornos de microondas de uso doméstico e de uso 
laboratorial 
A principal característica são os aspectos relacionados à segurança, de 
forma a que não haja possibilidade de vazamento de radiação. Se uma 
possível explosão ocorrer, a porta é fabricada de maneira a amortecer essa 
explosão e resistir ao impacto. 
 
Preparo de Amostras 
 
 
17
Preparo de Amostras Agronômicas 
 
Normalmente uma grande variabilidade de amostras orgânicas, como 
plantas, frutos e solos, além dos adubos e fertilizantes são considerados 
como materiais agronômicos. O desenvolvimento de técnicas de 
preservação também vêm promovendo a necessidade de um aumento do 
controle das amostras de silagem, envolvendo técnicas de fermentação, 
desaeração etc. Os subprodutos de origem animal, como leite e tecidos 
animais também devem aqui ser considerados. 
Nas amostras de tecido vegetal, dentre as análises referentes à qualidade 
nutricional, como proteína, fibra, digestibilidade e gordura, normalmente são 
determinados os macro constituintes, como N, Ca, Mg, P, S e K e os micro 
constituintes, como Cu, Fe, Mn, Zn e Co. Outros metais que podem vir a ser 
tóxicos, como Cd e Pb também são freqüentemente solicitados. 
 
Amostras de Solos 
 
Para fins de fertilidade, normalmente são feitas extrações com soluções 
salinas (e.g. 1,0 mol l-1 KCl), quelatos orgânicos (e.g. DTPA), ácidos diluídos 
(e.g. solução de Melich - 0,01 mol l-1 HCl + H2SO4), água (e.g. extração de B 
com água quente) ou resinas trocadoras de íons (e.g. Amberlite). Em todos 
os métodos, o propósito final é uma simulação do que ocorre no solo, na 
tentativa de serem determinados os elementos realmente disponíveis às 
plantas, que estariam presentes na dupla camada externa do solo. Para a 
obtenção de resultados que possam ser comparados, uma homogeneidade 
dos resultados é obtida com a padronização dos procedimentos a partir de 
Preparo de Amostras 
 
 
18
protocolos bastante específicos. No Brasil existem diversos programas 
colaborativos que se dedicam ao estabelecimento e avaliação desses 
protocolos, sendo que no estado de São Paulo o Instituto Agronômico de 
Campinas coordena programa que reúne cerca de 150 laboratórios. Outros 
programa importantes são os coordenados pela Embrapa Solos (Rio de 
Janeiro) e ROLAS (Rio Grande do Sul). 
Por outro lado, para a obtenção de teores totais de analitos em amostras 
de solo, necessário quando se deseja conhecer as características minerais, 
digestões empregando HF são necessárias, para a quebra dos compostos 
silicatados. Nesse caso, ocorrem perdas do Si como SiF6 e o uso de HF 
durante o preparo deve ser precedido dos cuidados no manuseio desse 
ácido. Durante as determinações, deve-se atentar para a não existência de 
resíduos de HF, pois dependendo da técnica de determinação utilizada 
cuidados especiais deverão ser tomados para se evitar ataques a materiais 
que contenham silício (vidro ou quartzo). A complexação do F- livre deve ser 
feita com a adição de H
3
BO
3
. Alternativa para determinações totais dos 
elementos em solos, para fins ambientais, é o uso de extração empregando 
água régia (HOENIG & KERSABIEC, 1996; HOENIG, 2001). 
Independente da técnica de extração, a técnica de detecção utilizada 
depende das condições do laboratório, não havendo restrições, desde que 
esteja sendo empregada de maneira correta. Quando as determinações são 
feitas em ICP, deve-se sempre observar os limites de detecção e 
quantificação, os possíveis problemas de nebulização devido às diferenças 
de viscosidade e tensão superficial entre as amostras e as soluções 
analíticas, além de possíveis interferências espectrais e de ionização, 
recomendando-se o uso de padrão interno. 
Preparo de Amostras 
 
 
19
 
Plantas 
Ao contrário das amostras de solo, normalmente nas amostras de plantas 
são determinados os teores totais dos elementos, sendo os procedimentos 
por via úmida os mais utilizados para decomposição de material vegetal. As 
amostras são solubilizadas com ácidos oxidantes concentrados ou mistura 
desses com peróxido de hidrogênio. Os ácidos ou misturas mais utilizados 
são: HNO
3
, H
2
SO
4
, HCl, HClO
4
, HNO
3
+HCl, HNO
3
+HclO
4
, HNO
3
+H
2
O
2
, 
HNO
3
+HCl0
4
+H
2
SO
4
, HclO
4
+H
2
SO
4
, H
2
SO
4
+H
2
O
2
. A maioria das amostras é 
totalmente oxidada, deixando os elementos a serem determinados na 
solução ácida em formas inorgânicas simples e apropriadas para análise. A 
utilização individual do ácido ou da mistura depende da natureza da amostra 
e do elemento a ser determinado, sendo a mistura HNO
3
+H
2
O
2
 a mais 
recomendada para determinações empregando ICP's. Esse método é 
recomendado para determinação dentre outros, dos elementos K, Ca, Mg, 
Cu, Fe, Mn, Zn, Al, Na, Cr, Ni, V, Pb, Cd, Co, Mo. Pode também ser usado 
para a determinação de P e S, entre os não metais. Alguns elementos podem 
ser perdidos completa ou parcialmente por volatilização, aqui podendo ser 
incluídos os halogênios, além de Sb, As, B, Hg e Se, se for empregado 
sistemas abertos de decomposição (bloco digestor, sistema por microondas 
focalizadas), sendo nesses casos recomendado o uso de fornos com 
microondas fechado. Após secagem e moagem das amostras, são realizadas 
as digestões, resultando em soluções ácidas diluídas. Deve-se atentar para 
as concentrações finais dessas soluções, para se evitar interferências físicas 
e químicas nas determinações. 
 
Preparo de Amostras 
 
 
20
Referências Bibliográficas 
 
HOENIG, M., Preparation steps in environmental trace element analysis - 
facts and traps. Talanta, Amsterdam, v.54, p.1021-1038, 2001. 
HOENIG, M.; KERSABIEC, A.M.. Sample preparation steps for analysis by 
atomic spectroscopy methods: present satus. Spectrochimica Acta, Part 
B Amsterdam, v.51. p.1297-1307. 1996 
KINGSTON, H.M.; HASWELL S.J., editors. Microwave-Enhanced Chemistry – 
Fundamentals, Sample Preparation and Applications. ACS Professional 
Reference Book, Washington, 1997. 772p. 
KINGSTON, H.M., JASSIE, L.B., editors. Introduction to Microwave Sample 
Preparation – Theory and Practice. ACS Professional Reference Book. 
Washington, 1988. 263p. 
KRUG, F. J., ed., III Workshop sobre preparo de Amostras - Métodos de 
Decomposição de Amostras, São Carlos, 23-27/10/2000. 149 pg. 
NÓBREGA, J.A., NOGUEIRA, A.R.A., TREVIZAN, L.C., ARAÚJO, G.C.L., 
Focused-microwave-assisted strategies for sample preparation.Spectrochymica Acta B, Amsterdam, v. 57(12) p. 1855-1876, 2002. 
NOGUEIRA, A.R.A., MACHADO, P.L.O.A., SANTANA DO CARMO, C.A.F., 
FERREIRA, J.R., ed., Manual de Laboratório: Solo, água, nutrição vegetal, 
nutrição animal e alimentos. EMBRAPA - CPPSE, São Carlos, 1998. 72p.