Estudo sistemático das interferências espectrais e/ou não espectrais ocasionadas pelo emprego dos NADES em GFAAS

Abstract

Resumo: Os solventes eutéticos profundos (DES) vêm atualmente sendo bastante estudados conforme observado na literatura, dado o elevado número de publicações dentro das mais diversas áreas da Química. Uma das razões refere-se à simplicidade e rapidez de síntese dos DES, baixo custo e toxicidade, e flexibilidade quanto a capacidade de modulação desses solventes, possibilitando que seja adaptável e otimizado conforme o propósito de aplicação. Os solventes eutéticos profundos naturais (NADES), sendo uma das subclasses do DES têm como precursores compostos naturais como ácidos orgânicos, aminoácidos, açúcares e álcoois e tem ganhado atenção devido ao seu alinhamento aos conceitos da Química Verde e sua versatilidade de uso, em particular no preparo de amostras. No presente estudo, será avaliado o uso dos NADES a base de ácido cítrico (Ac), ácido lático (Al), cloreto de colina (ClCo) e glicose (Gli) como solvente extrator no preparo de amostras para a determinação de As, Cd e Pb, elementos cuja toxicidade em humanos é bem fundamentada, empregando-se duas estratégias de preparo de amostras distintas (assistido por vórtex e ultrassom), bem como a compatibilidade dos NADES com a técnica de Espectrometria de Absorção Atômica com o Forno de Grafite (GFAAS), através da avaliação de interferências espectrais e/ou não espectrais decorrentes das condições reacionais/instrumentais aplicadas, por meio de ferramentais quimiométricas como planejamentos experimentais, funções de desejabilidade e análise de superfície de resposta, por meio das variáveis dependentes: recuperação (%), massa característica (m0) e o parâmetro signal-to-background-ratio (SBR) na otimização e avaliação do comportamento dos NADES frente a técnica GFAAS. Além dos NADES terem a capacidade de extrair os analitos estudados no método mais simples (vórtex a temperatura ambiente), foi observado uma possível capacidade dos constituintes dos NADES atuarem sinergicamente com modificadores químicos para os analitos As, Cd e Pb na técnica GFAAS, tornando a aplicação dos estudos com NADES muito promissor para a área de Química Analítica. O destaque fica com o NADES (ClCo-Ac-A), atingindo recuperações em valores desejados (90,25 a 95,89 %) na determinação de Cd e Pb em todos os MRC's avaliados neste estudo. Os LOD's obtidos foram, para NADES (Al-Gli-A) e (ClCo-Ac-A), respectivamente, 0,2722 e 1,2308 mg kg-1 para As, 0,0837 e 0,1914 mg kg-1 para Cd e 0,1859 a 0,6135 mg kg-1 para Pb.

Abstract: Deep eutectic solvents (DES) are currently being extensively studied as observed in the literature, given the high number of publications within the most diverse areas of Chemistry. One of the reasons refers to the simplicity and speed of DES synthesis, low cost and toxicity, and flexibility regarding the modulation capacity of these solvents, allowing it to be adaptable and optimized according to the application purpose. Natural deep eutectic solvents (NADES), being one of the subclasses of DES, have as precursors natural compounds such as organics, amino acids, sugars and alcohols and have gained attention due to their improvement to the concepts of Green Chemistry and their versatility of use, particularly in sample preparation. In the present study, the use of NADES based on citric acid (Ac), lactic acid (Al), choline chlorine (ClCo) and glucose (Gli) will be evaluated as an extractor solvent in sample preparation for the extraction of As, Cd and Pb, elements whose toxicity in humans is well-known, using two different sample preparation strategies (assisted by vortex and ultrasound), as well the compatibility of NADES with the technique of Atomic Absorption Spectrometry with the Graphite Furnace ( GFAAS), through the evaluation of spectral and/or non-spectral interferences suffered from the applied reaction/instrumental conditions, through chemometric tools such as experimental designs, desirability functions and response surface analysis, through the dependent variables: recovery (% ), resource mass (m0) and the signal-tobackground- ratio (SBR) parameter in the optimization and evaluation of the NADES behavior against the GFAAS technique. In addition to the NADES having the ability to extract the analytes studied in the simplest method (vortex at room temperature), an ability of the NADES constituents to act synergistically with chemical modifiers (Pb(NO3)2) for the analytes As, Cd and Pb in the GFAAS technique was observed, making the application of studies with NADES very promising for the area of Analytical Chemistry. The highlight is NADES (ClCo-Ac-A), achieving recoveries in desired values (90.25 to 95.89%) in the Cd and Pb experiment in all MRCs evaluated in this study. The LOD's obtained were, for NADES (Al-Gli-A) and (ClCo- Ac-A), respectively, 0.2722 and 1.2308 mg kg-1 for As, 0.0837 and 0.1914 mg kg-1 for Cd and 0.1859 to 0.6135 mg kg-1 for Pb.