Código: MET/LEI/PL/004 - V.5 Fase: Vigente Aprovado em: 29/07/ Objetivos e alcance

Transcrição

1 1.0 Objetivos e alcance Este método objetiva detectar e quantificar resíduos de arsênio, cádmio e chumbo em mel empregando a Espectrometria de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). O presente método trabalha na faixa de 22,8 a 1000 µg/kg para As, 9,6 a 1000 µg/kg para Cd e 67,4 a 1000 µg/kg para Pb. 2.0 Fundamentos O método fundamenta-se na digestão de uma pequena quantidade de amostra de mel adicionada de ítrio como padrão interno em digestor de microondas com 6 ml de solução de HNO 3 15% v/v. A digestão ocorre em vaso fechado, o que impede a perda de elementos por volatilização. As microondas promovem a elevação da pressão e da temperatura dentro do vaso de reação possibilitando uma digestão rápida e eficiente. O digerido é então transferido para um tubo graduado, avolumado para 15 ml e as leituras são feitas no equipamento de ICP-MS. 3.0 Reagentes, padrões, materiais e insumos 3.1 Reagentes - Ácido Nítrico (HNO 3 ) 65% ultra puro ou purificado em purificador subboiling; - Água ultrapura (Resistividade > 18,2 MΩ.cm); 3.2 Padrões - Solução padrão estoque de Arsênio (As) para ICP (1000 mg/l); - Solução padrão estoque de Cádmio (Cd) para ICP (1000 mg/l); - Solução padrão estoque de Chumbo (Pb) para ICP (1000 mg/l); - Solução padrão estoque de Ítrio (Y) para ICP ( mg/l); - Solução padrão multielementar 10 mg/l de Ba, Be, Ce, Co, In, Pb, Mg, Tl e Th para otimização do ICP- MS; Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 1/11

2 3.3 Materiais - Ponteiras de micropipetas - 10 Balões volumétricos calibrados de polipropileno ou similar de 25,00 ml - Balão volumétrico de polipropileno ou similar de 250,0 ml - Proveta graduada de polipropileno ou similar de 250 ml - Tubos graduados de polipropileno ou similar de 15 ml - Barcas de teflon para pesagem de amostras - Amostra branca de mel para As, Cd e Pb 3.4 Insumos - Gás argônio analítico 5.0 pureza mínima de 99,999%; 4.0 Equipamentos - Balança analítica com precisão de ± 0,1 mg - Micropipetas automáticas com capacidade de, pelo menos, 200 μl a 1000 μl e de 50 μl a 200 μl devidamente calibradas e prontas para uso conforme POP/LEI/PL/ Câmara de exaustão ou capela - Espectrômetro de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado Varian 820-MS - Autosampler SPS 3 - Digestor de microondas Anton Paar MW3000 com vasos de quartzo - Purificador de água, para produção de água ultra pura - Purificador de ácidos por sub-ebulição. 5.0 Precauções analíticas - Os balões utilizados no preparo de todas as soluções padrões devem ser de polipropileno ou de material similar - A água utilizada deve ser ultra pura com resistividade maior que 18,2 MΩ.cm Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 2/11

3 - Todo o material utilizado, com exceção das ponteiras novas, deve ser lavado com detergente neutro, enxaguadas com água destilada, imersas em banho de ácido nítrico 5% v/v no mínimo por 4 horas e enxaguadas no mínimo três vezes com água ultra pura antes do uso. Lavagens que incluam mais de um banho ácido também podem ser utilizadas - Utilizar balanças com resolução de pelo menos 0,1 mg - A capela deve ser limpa sempre antes e após o uso. 6.0 Procedimentos Durante a análise, preencher o formulário FOR/LEI/PL/051 - com todas as informações pertinentes, permitindo a rastreabilidade dos dados da análise como datas, identificação das amostras, massas, reagentes, padrões, equipamentos, condição de leitura e analistas. 6.1 Preparo de soluções reagentes As soluções reagentes devem ser preparadas conforme descrito abaixo e identificadas, armazenadas e registradas conforme descrito no POP/LEI/PL/006. As soluções reagentes têm validade de 6 meses a partir da data de seu preparo. As soluções podem ser preparadas em quantidades diferentes das descritas a seguir, em função do volume de análises, mantendo as proporções Ácido Nítrico 15% v/v Medir em uma proveta graduada de polipropileno de 1000 ml, 150 ml de ácido nítrico ultra puro ou purificado em purificador sub-ebulição, acrescentar água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm) até 1000 ml Preparo de soluções padrão As soluções padrão devem ser preparadas conforme descrito a seguir, identificadas, armazenadas e registradas conforme descrito no POP/LEI/PL/004. As soluções padrões devem ser utilizadas no dia de seu preparo. Se houver necessidade de guardá-las, acidificar a solução padrão com HNO 3 à 1% v/v, ou seja adicionar 1667 µl de HNO 3 15% v/v Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 3/11

4 (item 6.1.1). As soluções acidificadas com HNO 3 de tem validade de 6 meses (Nota técnica nº 016/2011 LEI/LANAGRO/MG) Solução padrão intermediária de As, Cd e Pb de ,0 g/l (Pool). Pipetar exatamente 625 μl da solução padrão estoque de arsênio de 1000 mg/l, 625 μl da solução padrão estoque de cádmio de 1000 mg/l e 625 μl da solução padrão estoque de chumbo de 1000 mg/l e transferir para balão volumétrico calibrado de 25,00 ml e completar o volume com água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm). Esta solução poderá ser feita com apenas um ou dois analitos, dependendo do que se quer analisar Solução padrão de adição de As, Cd e Pb de 500,0 g/l (Pool). Pipetar exatamente 500 μl da solução padrão intermediária de As, Cd e Pb de 25000,0 g/l, transferir para balão volumétrico calibrado de 25,00 ml e completar o volume com água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm) Solução padrão intermediária de ítrio de ,0 g/l Pipetar exatamente 100 μl da solução padrão estoque de ítrio de mg/l e transferir para balão volumétrico calibrado de 25,00 ml e completar o volume com água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm) Solução padrão de adição de ítrio de 200,0 g/l Pipetar exatamente 125 μl da solução padrão intermediária de ítrio de ,0 g/l, transferir para balão volumétrico calibrado de 25,00 ml e completar o volume com água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm) Soluções padrões de uso para a curva de calibração de As, Cd e Pb Preparar 6 soluções padrões de 0 μg/l - 4,0 μg/l - 8,0 μg/l - 12,0 μg/l - 16,0 μg/l e 20,0 μg/l pipetando exatamente 0 μl, 200 μl, 400 μl, 600 μl, 800 μl e 1000 μl da solução padrão de adição de As, Cd e Pb de 500,0 g/l em balões volumétricos calibrados de 25,00 ml. Adicionar em cada balão 2 ml da solução de ácido nítrico 15% v/v e 125 μl da solução padrão de adição de ítrio de 200,0 g/l. Completar o volume com água ultrapura (R >18,2 MΩ.cm) Solução tunning para otimização do ICP-MS Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 4/11

5 Pipetar exatamente 70 µl da solução padrão multielementar de 10 mg/l de Ba, Be, Ce, Co, In, Pb, Mg, Tl e Th para otimização do ICP-MS e transferir para balão volumétrico de polipropileno de 250 ml. Para esta solução não há necessidade de valores exatos, basta que os valores mínimos de contagens por segundo para os analitos utilizados no alinhamento da tocha do plasma sejam atingidos. 6.3 Digestão das amostras As amostras são preparadas de acordo com a IP/LEI/PL/001, e digeridas para análise conforme descrito abaixo Pesar, conforme IS/LEI/PL/015, em barquinhas de teflon uma massa entre 0,2990 g e 0,3010 g de amostra de mel e colocar em tubos de quartzo do digestor de microondas Pesar duas alíquotas entre 0,2990 g e 0,3010 g de uma amostra branca da matriz em análise previamente selecionada pelo setor conforme POP/LEI/PL/005. Uma alíquota será utilizada como branco e a outra será utilizada como amostra fortificada para estimar a recuperação A recuperação deverá ser estimada em um dos três níveis conforme descrito no POP/LEI/PL/009. Verificar na PLN/LEI/PL/001 o nível estudado na batelada anterior e adotar um nível diferente para a análise em curso. As alíquotas devem ser adicionadas em acordo com o Quadro 1. As alíquotas devem ser pipetadas das soluções padrão de adição de As, Cd e Pb de 500 µg/l (Pool) (item 6.2.2). Quadro 1: Valores das alíquotas para adição na recuperação para os diferentes níveis Matriz Analito Concentração Nível Inferior Nível Intermediário Nível Superior Alíquota (µl) Concentração Alíquota (µl) Concentração Alíquota (µl) Mel As 250,00 500,00 750, Cd 250,00 500,00 750, Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 5/11

6 Pb 250,00 500,00 750, Adicionar em cada tubo de quartzo 75 μl da solução padrão de adição de ítrio de 200,0 /L, inclusive nas amostras de recuperação, e 6 ml da solução de ácido nítrico 15% v/v Proceder à digestão conforme a IT/LEI/PL/027 - seguindo o programa de digestão mostrado na tabela 1. Tabela 1 Programa de digestão para digestão de 0,30 g de mel utilizando 6 ml de solução de ácido nítrico 15% v/v Etapa Potência Rampa Permanência (W) (min) (mim) Exaustão Nota: Os valores aqui descritos são para quando se utiliza 8 frascos de quartzo no digestor de microondas. No caso de se utilizar apenas 4 frascos os valores de potência são diminuídos pela metade enquanto o tempo permanece o mesmo. Adicionar também no programa o valor de 0,4 bar/s para o p- Rate Após a digestão transferir quantitativamente o digerido lavando bem o selo e o tubo de quartzo para tubos graduados de 15,0 ml com bastante cuidado para evitar perdas. 6.4 Detecção e quantificação Otimizar e calibrar o ICP-MS conforme IT/LEI/PL/ Após a otimização e calibração do ICP-MS anotar no FOR/LEI/PL/051 o valor de contagens por segundo (cps) de Pb, In e Th obtida no ponto máximo do sinal de Pb após o alinhamento da tocha. Para isto, dentro do software do equipamento selecionar Window / Instrument Setup / Plasma Align, clicar em Vertical (ou horizontal) no canto inferior esquerdo, posicionar e clicar com a seta do mouse no ponto mais alto do pico e olhar o valor de cps referente ao 208 Pb, 232 Th e 115 In que aparece na lista à esquerda. Estes valores devem ser da ordem de 1,0 X 10 5 para Pb, 1,0 x 10 4 para Th e 1,0 x 10 5 para In. Caso os valores encontrados sejam inferiores a estes, realizar uma troca das mangueiras de amostragem do autosampler e checar novamente os valores. Não é necessário realizar todo o procedimento de calibração novamente, basta ir em Window / Instrument Setup / Plasma Align, clicar em Time no canto inferior esquerdo e depois Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 6/11

7 em Start. Observar os valores de contagens por segundo para 208 Pb, 232 Th e 115 In e ir ajustando a pressão nas mangueiras de amostragem na bomba peristáltica até se obter os valores desejados. Caso estes valores não sejam alcançados, realizar a limpeza dos cones de amostragem e skimmer, da tocha de quartzo, do nebulizador e da câmara de nebulização, conforme IT/LEI/PL/023. Após a limpeza realizar o procedimento de otimização e calibração novamente Programar o equipamento para leitura de 75 As, 114 Cd, 206,207,208 Pb, considerando as especificações constantes na tabela 2: Tabela 2 Condições ótimas para analise As, Cd e Pb em mel por ICP-MS Parâmetros Ajustes Gas flow (L min -1 ) Plasma flow Auxiliary flow Nebulizer flow Sheath flow RF (kw) RF Power 1.45 Sample introduction Ion optics (volts) Sampling depth (mm) Pump rate (rpm) Stabilization time (s) Spray chamber (ºC) 1 st Extraction lens 2 nd Extraction lens 3 rd Extraction lens Corner lens Mirror lens left Mirror lens right Mirror lens bottom Entrance lens Entrance plate Fringe bias Pole bias Quadrupole scan Scan mode Peak hopping Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 7/11

8 Dwell time (ms) Points per peak Scans/replicate Replicates/sample Programar o equipamento para realizar as leituras das soluções padrão de uso, preparadas para a construção da curva de calibração e das amostras. 6.5 Pontos críticos Anotar o peso da amostra em torno de 0,3000 ± 0,0010 g; Adição da solução padrão de ítrio de 200,0 µg/l em todas as amostras e padrões de uso para a curva de calibração; Adição da solução padrão de As, Cd e Pb de 500,0 µg/l na amostra de recuperação; Transferência quantitativa das amostras para os tubos graduados de 15mL; Preparação das soluções padrões. 7.0 Resultados 7.1 Critérios de aceitabilidade dos resultados Coeficiente de determinação (R 2 ) da curva de calibração: 0, Recuperação é de 80 a 110%, conforme POP/LEI/PL/ Resíduos dos pontos da curva de calibração não devem diferir em 10% do valor medido. 7.2 Cálculo dos resultados Transcrever os dados de contagens por segundo e concentração das soluções padrão de uso e das amostras na planilha PLN/LEI/PL/001 conforme a IS/LEI/PL/008. Avaliar o resultado do coeficiente de correlação (entre x e y) da curva de calibração que deve ser maior que 0,99 e o teste de resíduos. Caso não esteja dentro do aceitável (R 2 >0,99) ou os resíduos forem diferirem de 10% do valor medido, repetir a leitura da curva de calibração utilizando os mesmos padrões e, se ainda assim o problema não for resolvido preparar novos padrões para construção de uma nova curva de calibração. Repetir as leituras das amostras com a nova curva. Se estiver adequado, terminar o preenchimento da planilha. Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 8/11

9 A planilha ajusta os dados da curva pelo Método dos Mínimos Quadrados Ordinários (MMQO) ou Ponderados (MMQP), conforme os dados sejam homo ou heterocedásticos, calcula o fator de recuperação do dia (caso o resultado da recuperação não esteja dentro do aceitável, entre 80 e 110%, deve-se repetir a análise, observando criteriosamente o método e os pontos críticos) e corrige o resultado de acordo com a porcentagem de recuperação do dia; para resultados menores que o limite de quantificação ela emite o resultado NQ (não quantificável). Além destes parâmetros a planilha calcula o valor de incerteza expandida (k=2) associado ao resultado da análise através da abordagem top-down e botton-up (conforme descrito no POP/LEI/PL/011) e o valor de incerteza máximo aceitável de acordo com o POP/LEI/PL/011. De acordo com o POP/LEI/PL/002, os resultados são calculados mediante correção de diluições, massa de amostra e da recuperação através da planilha PLN/LEI/PL/001 e lançados no FOR/LEI/PL/014, e lançados no Sistema eletrônico SIGLA (Sistema de Informações Gerenciais para Laboratório de Resíduos e Contaminantes em Alimentos) conforme IS/LEI/PL/017. No SIGLA não há a possibilidade de lançar resultados de incerteza, estas serão apenas calculadas e arquivadas. Os parâmetros de desempenho do método constantes no REL/LEI/PL/004 - Validação de método de análise de As, Cd e Pb em mel por ICP-MS, estão resumidos no Quadro 2 e os valores de incerteza do método no Quadro 3. Quadro 2 Parâmetros de desempenho para método de análise de As, Cd e Pb em mel por ICP-MS Analito Nível investigado (LMR) 250 µg/kg 500 µg/kg 750 µg/kg HORRAT r * 0,39 0,29 0,22 As HORRAT R * 0,42 0,24 0,21 (500 µg/kg) Recuperação (n = 30, %) 106 ± ± ± 4 HORRAT r * 0,38 0,32 0,28 Cd HORRAT R * 0,37 0,30 0,19 (500 µg/kg) Recuperação (n = 30, %) 100 ± 6 99 ± 5 99 ± 4 HORRAT r * 0,33 0,33 0,28 Pb HORRAT R * 0,35 0,35 0,28 (500 µg/kg) Recuperação (n = 30, %) 95 ± 6 97 ± 6 98 ± 5 Limite de Detecção Limite de Quantificação CCα CCβ 6,8 22,8 588,3 676,5 2,9 9,6 549,7 597,5 20,2 67,4 547,7 595,5 Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 9/11

10 * HORRAT r : indicador de repetitividade ; HORRAT R : indicador de reprodutibilidade intralaboratorial. Ambos os valores de HORRAT foram calculados com número de amostras n=18. De acordo com a legislação valores de HORRAT são aceitos até um valor de 2. Quadro 3 Valores de incerteza calculados para a calibração e para a reprodutibilidade intra-laboratorial para método de análise de As, Cd e Pb em mel por ICP-MS Incerteza Matriz Analito LMR Calibração Reprodutibilidade Intralaboratorial No LMR As ,7 23,5 29,5 Mel Cd 500 8,8 22,3 24,0 Pb 500 8,6 26,3 27,7 8.0 Responsabilidades Cabe ao responsável pelo Laboratório de Elementos Inorgânicos LANAGRO/MG assegurar: - A elaboração, emissão, distribuição de cópias e, quando necessário, a revisão deste MET. - O devido treinamento para execução do referido MET. - A execução deste MET é de responsabilidade do analista, qualquer alteração ocorrida durante a análise, deve ser registrada a fim de garantir a rastreabilidade. - A responsabilidade por autorizar desvios no método cabe ao responsável técnico ou seu substituto. - A responsabilidade pela assinatura dos certificados oficiais de análise deve ser verificada na matriz de competências. 9.0 Referências REL/LEI/PL/004 V.1 Validação de método de análise de As, Cd e Pb em mel por ICP-MS. Nota técnica nº 016/2011 LEI/LANAGRO/MG Revisão bibliográfica Estabilidade de soluções reagentes e padrões Documentos referenciados Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 10/11

11 IP/LEI/PL/001-Preparo de amostras para análise do PNCRC IS/LEI/PL/008-Preenchimento da PLN/LEI/PL/001- Cálculo de concentrações As, Pb e Cd IS/LEI/PL/015-Procedimentos para pesagem de amostras de tecido animal e mel IS/LEI/PL/017-Instrução operacional de registro e inclusão de resultados no SIGLA IT/LEI/PL/023-Procedimento Operacional ICP-MS Varian 820-MS IT/LEI/PL/027-Operação do Digestor de Microondas Anton Paar Multiwave 3000 e Multiwave Pro POP/LEI/PL/002-Controle de amostras e emissão de resultados POP/LEI/PL/004-Controle de padrões e soluções padrão POP/LEI/PL/005-Controle de amostras brancas e amostras naturalmente contaminadas POP/LEI/PL/006-Controle de reagentes e soluções reagentes POP/LEI/PL/009-Garantia da qualidade de resultados de análise POP/LEI/PL/010-Controle de micropipetas POP/LEI/PL/011-Requisitos para validação de métodos de ensaio de elementos inorgânicos 11.0 Anexos referenciados FOR/LEI/PL/014-Registros de Amostras e Resultados de Análises do PNCR - Grupo 400 FOR/LEI/PL/051-Dados brutos de análises por ICP-MS PLN/LEI/PL/001-Cálculo de concentrações de As, Pb e Cd em ppb 12.0 Informações de registro Cálculo de concentrações de As, Pb e Cd em ppb (PLN/LEI/PL/001) Dados brutos de análises por ICP - MS (FOR/LEI/PL/051) Registro de Amostras e Resultados de Análises do PNCR - Grupo 400 (FOR/LEI/PL/014) 13.0 Arquivos anexados Não aplicável 14.0 Controle de alterações Item Reformulado Alteração Inclusão de item que descreve a preparação das amostras para a estimativa de recuperação Inclusão do Quadro Era o item Era o item Era o item Quadro 1 foi alterado para Quadro 2 Quadro 2 foi alterado para Quadro 3. Impresso por: Natanael Viana Lourenço Cópia não controlada Página 11/11