Pesquisa desenvolve inovação para medir vanádio e estanho em águas e em alimentos

Processo inovador desenvolve instrumentação para medir vanádio e estanho em águas e em alimentos. Tese de doutorado desenvolvida na Área de Química Analítica da Universidade de São Paulo (USP) de Piracicaba teve como foco o desenvolvimento de procedimentos analíticos automáticos, visando às determinações fotométricas de vanádio e de estanho em águas e em alimentos a partir do processo de multicomutação em fluxo.

Sabe-se que existe uma demanda para a determinação de estanho e vanádio em amostras de interesse ambiental, onde, em geral, a espécie de interesse está em baixas concentrações. Em baixas concentrações, o vanádio é considerado um micronutriente essencial para os seres humanos. Atua na normalização dos níveis de açúcar, tem participação em vários sistemas enzimáticos e inibe a síntese de colesterol. Segundo a literatura especializada, há uma estreita relação entre a concentração de vanádio em águas potáveis em nível de micrograma por litro (µgL-1) e a prevenção de cardiopatias. Estima-se que a necessidade de ingestão diária de vanádio está na faixa entre 10 e 60 µg L-1. O vanádio é, também, essencial para animais, plantas e micro-organismos, conforme os fundamentos que embasam o desenvolvimento.

Instrumentação analítica desenvolvida pela bolsista de doutorado do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Tuanne dos Reis Dias, orientada pelo professor Boaventura Freire dos Reis, bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq, inova em método e em performance. Ela utilizou um microcontrolador da família PIC e um programa escrito em linguagem Visual Basic 6.0 para controle dos dispositivos e aquisição de dados. A unidade de detecção foi construída empregando LED de alto brilho e células de fluxo com longo caminho óptico (50-200 mm) para ganho em sensibilidade.

Segundo Tuanne, os sintomas de envenenamento com vanádio incluem depressão, vômito, anemia e diarréia, entre outros. Combustíveis derivados de petróleo, mineração e atividades industriais são considerados fontes de poluição ambiental com vanádio. “No Brasil, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), através da resolução 357 estabelece em 0,1 µgL-1 a concentração máxima de vanádio em águas doces, portanto para sua determinação é necessário dispor de métodos analíticos sensíveis”, esclarece.

O desenvolvimento de procedimento analítico foi baseado em multicomutação, empregando bomba de seringa como propulsor de fluído e microcontrolador para gerenciar o módulo de análise e efetuar a aquisição de dados. O módulo de análise baseado no processo de multicomutação em análise em fluxo foram projetados para formar uma estrutura compacta e miniaturizada, permitindo uma redução significativa do consumo de reagentes e do volume de efluentes gerados, sem comprometer a qualidade dos resultados.

O procedimento para a determinação de estanho em alimentos foi desenvolvido empregando bomba de multi-seringa como unidade de propulsão de fluidos, cela de fluxo com caminho óptico de 200 mm e parada de fluxo de 50 s.

O estanho é usado para produzir diversas ligas metálicas utilizadas para recobrir outros metais para os proteger da corrosão. O estanho é obtido principalmente do mineral cassiterita, onde se apresenta como um óxido.. É um dos metais mais antigos conhecidos, e foi usado como um dos componentes do bronze desde a antiguidade.

O vanádio é um metal de transição usado para a produção de aços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a corrosão e, misturado com alumínio em ligas de titânio, é empregado em motores a reação. Também, em aços, empregados em eixos de rodas, engrenagens e outros componentes críticos.

Um maior detalhamento do processo e instrumentação desenvolvidos foram publicados no Artigo: Development of a photometric procedure for tin determination in canned foods employing a multicommuted flow analysis approach na revista Analytical Methods Impact factor: 2.073 Número: 48 Indexada no Web of Science. Acesse http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ay/c5ay02958a#!divAbstract

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