PROTOCOLO PARA DETERMINAÇÃO DE SILICATO INORGÂNICO DISSOLVIDO NA ÁGUA DO MAR Introdução O silício é um elemento nutritivo para algumas espécies, pois entra na composição de frústulas, espículas e outras estruturas de espécies planctônicas. A concentração nos oceanos é baixa, chegando a cerca de 1μM de Si. Em zonas costeiras e em regiões estuarinas, as concentrações são maiores, em média cerca de 150μM. No ph da água do mar (cerca de 8,2), o silício dissolvido encontra-se num percentual de 95% sob a forma de ácido ortosilícico (H4SiO4) e 5% sob a forma ionizada SiO 4 4 -. Princípio do método Reação do silício dissolvido na amostra com molibdato de amônio em meio ácido (R1), resultando na formação do complexo silicomolibídico (amarelo), o qual pela adição de uma mistura redutora de metol (sulfato de pmetilamino fenol) e de sulfito de sódio é reduzido ao azul de silicomolibdato, cuja absorção máxima é a 810 nm. Interferentes e precisão do método Especialmente os fosfatos, que assim como os silicatos, também reagem com o molibdato (R1). Esta interferência pode ser evitada pela adição do complexante ácido oxálico na reação. 1. Materiais necessários 1.1. Equipamentos a serem utilizados Espectrofotômetro HITACHI 2900 Balança analítica Estufa Capela exaustora Agitador magnético 1.2. Vidraria e materiais diversos a serem utilizados 8 balões volumétricos de 100 ml 2 balões volumétricos 200ml 2 provetas de plástico de 50 ml 2 provetas de plástico de 100ml 3 béqueres de plástico de 100ml 4 béqueres de plástico de 200ml 6 frascos de polietileno Tubos de ensaios de acordo com o número de amostras (X3, pois serão realizadas em triplicata) + curva Espátula de inox com colher Bastão de plástico Seringa 1 ml Pipeta automática de 10 ml e ponteiras
1.3. Preparo dos reagentes necessários: a. Solução padrão: solução mãe de silicato (10.000 μm) - Pesar um pouco mais de 1 g do sal hexafluorosilicato de sódio (Na 2SiF 6) em um béquer bem seco de plástico, e secá-lo durante 1 hora em estufa a 100 C; - Deixar o sal esfriar em dessecador; - Pesar em balança analítica exatamente 0,9403g deste sal, em um béquer de plástico de 100 ml, com auxílio de espátula de inox com colher; - Dissolver em um pequeno volume de água destilada, com ajuda de bastão de plástico; - Transferir a solução para balão de 500 ml; - Lavar o balão com pequena quantia de água destilada e transferir esta água de lavagem para o balão de 500 ml, para evitar que se perca qualquer quantidade de sal, o que pode interferir na análise. O mesmo procedimento deve ser feito com o bastão de plástico; - Completar o volume com água destilada, aferindo o menisco com seringa de 1 ml; - Armazenar em frasco de polietileno na geladeira. b. Ácido sulfúrico (9N) Realizar esta etapa dentro da capela, devido ao uso de ácido. Utilizar luvas e avental. - Utilizando uma proveta de 50 ml, medir 25 ml de ácido sulfúrico concentrado (p=1,84), tomando muito cuidado; - Diluir este ácido em 100 ml de água destilada, usando um balão de 100 ml. Adicione aos poucos o ácido na água (reação muito exotérmica); - Reservar em frasco de polietileno. c. Ácido sulfúrico (7,2N) - Aferir 80 ml de ácido 9N em proveta de 100 ml; - Transferir para balão volumétrico de 100 ml; - Completar o volume com água destilada, aferindo o menisco com uma seringa de 1 ml; - Reservar em frasco de polietileno. d. Solução de heptamolibdato de amônio tetrahidratado - Pesar em um béquer de 100 ml de plástico, em balança analítica, 20 g de heptamolibdato de amônio, usando uma espátula de inox com colher; - Dissolver o sal com cerca de 80 ml de água, utilizando-se o agitador magnético; - Diluir para 100 ml, em balão volumétrico, aferindo o menisco com seringa de 1 ml; - Conservar em frasco plástico, ao abrigo da luz. Este reagente é bastante estável e pode ser utilizado enquanto permanecer claro.
e. Mistura dos reagentes (R1) - Adicionar a solução de molibdato a um volume igual de ácido 7,2N; ATENÇÃO! Não adicionar ácido ao molibdato. - Conservar em frasco de plástico, protegido da luz. Este reagente é estável por vários meses em refrigeração. f. Solução de ácido oxálico (R2) - Pesar em balança analítica, dentro de um béquer de plástico de 200 ml, 20g de ácido oxálico dihidratado (P.A.), com ajuda de uma espátula de inox com colher; - Dissolver, com ajuda de bastão de plástico, em 160 ml de água, usando o agitador magnético; - Passar para um balão volumétrico de 200 ml, aferindo o menisco com uma seringa de 1 ml; - Guardar a solução saturada em um frasco plástico à temperatura ambiente. Esta solução é estável indefinidamente. g. Solução de ácido ascórbico (R3) - Pesar em balança analítica, em béquer de plástico de 200 ml, 3,5g de ácido ascórbico, com auxílio de espátula de inox com colher; - Dissolver em 160 ml de água destilada, com ajuda de bastão de plástico; - Transferir a solução para balão volumétrico de 200 ml; - Aferir menisco com auxílio de seringa de 1 ml; - Guardar a solução em frasco de plástico escuro, sob refrigeração. OBS: Dentre os ácidos, esse é o que perde suas propriedades mais rapidamente. Deve ser feito no dia da análise. Teste: Fazer o teste de reagentes para certificar que está funcionando. Este teste é grosseiro, somente a calibração irá indicar se está no padrão de qualidade exigido. Misturar uma alíquota da solução padrão com um pouco dos 3 reagentes utilizados (R1, R2 e R3), seguindo a metodologia. Ao adicionar os reagentes, deve ser formada uma solução de cor azul. 2. Preparando padrões para calibração - Para as análises os reagentes devem estar em temperatura ambiente, por isso devem ser retirados antecipadamente da geladeira. - Jamais pipetar nos frasco de estocagem: a. Retirar uma alíquota de 5 ml da solução padrão mãe e acondicionar em Becker de 10 ml específico de PID. Cobrir com papel toalha ou alumínio para evitar poeira e contaminação durante a aclimatação; Reserve o volume que utilizou p ambientar o frasco para utilizar posteriormente no teste de reagente. d. retirar o volume de R1 e R2 necessário para as análises que fará no dia, considere o volume necessário para calibrar as pipetas, frascos e fazer o teste de reagente; - Jamais devolver o reagente ou a solução mãe que sobrou nas vidrarias de trabalho para os frascos de estocagem. Por isto economize e organize o volume que irá usar no dia.
2.1. Solução intermediária - Preencher um balão volumétrico de 100 ml até a metade do volume com água destilada; - Pipetar, com auxílio da pipeta automática, 1 ml da solução mãe e adicionar no balão; - Aferir o menisco com ajuda de seringa de 1 ml; - Reservar em frasco de plástico para preparar a curva. 2.2. Soluções diluídas - Acondicionar a solução intermediária para um béquer de 10 ml já ambientado; - Trocar a ponteira da pipeta e ambientar 3X com a solução intermediária; - Preparar 4 balões volumétricos de 100 ml, cada um deve estar identificado com a concentração final das soluções que serão preparadas: 100 um, 0.5 um, 1uM e 2 um; - Ambientar 3 X com água destilada, completar até a metade com água destilada. - Fazer as seguintes diluições no momento do uso, usando o restante dos balões de 100 ml: Tabela 1: Exemplos das diluições da curva para silicato. [] Volume sol.interm. (ml) Volume final (ml) 2 µm 2 100 5 µm 5 100 10 µm 10 100 BRANCO água destilada 100 * Devido à contaminação da análise de silicato por contato com vidro, rico em sílica, as amostras da curva devem ser imediatamente pipetadas nos frascos de reação. Geral: 3. Analisando - Separar os tubos de ensaio (três para cada concentração e amostra) em ordem crescente de numeração no suporte; - Organizar as amostras em ordem crescente de numeração, manter sempre a ordem para facilitar no planilhamento dos dados; - Lembrar-se de rodar uma amostra da solução de concentração conhecida Merk, que servirá também para se ter certeza de que o método está bem calibrado; - Anotar em caderno o número do tubo de ensaio em que a amostra foi acondicionada; - Lembrar-se de sempre passar água destilada na ponteira entre uma amostra e outra, além da ambientação com a amostra! Análise: - Inserir 3 ml de água destilada, com a pipeta automática de 10 ml, em um tubo de ensaio, para o branco; - Pipetar 3 ml dos respectivos balões nos tubos, para a curva; LEMBRAR QUE A ANÁLISE DEVE SER FEITA EM TRIPLICATA!!!!
- Adicionar, com a pipeta e ponteira específica para cada reagente, 200 µl do R1 em cada frasco; - Aguardar 5 minutos; - Adicionar 200 µl de R2; - Aguardar 1 minuto; - Inserir 200 µl de R3; OBS: Foi alterado o volume de reagente nesta análise dia 29/01/2015, pois foi observado que houve diferença na leitura do espectrofotômetro quando o volume de reagente foi modificado. É DE EXTREMA IMPORTÂNCIA QUE APÓS CADA ADIÇÃO DE REAGENTE OS TUBOS SEJAM AGITADOS E QUE SE ESPERE O TEMPO DE REAÇÃO INDICADO, CASO CONTRÁRIO A ANÁLISE NÃO FUNCIONA! - Aguardar 30 minutos de reação; - Fazer a leitura das amostras da curva a 810 nm no espectrofotômetro; - Quando a curva apresentar uma boa calibração roda-se as amostras. - Descongelar as amostras até temperatura ambiente e homogeneizá-las calmamente por 10 X (pode-se utilizar ventilador para acelerar o processo de descongelamento); - Repetir mesmo procedimento, agora com as amostrar; - Salvar os dados. Referências Bibliográficas (Metodologia) Methods of seawater analysis / ed. by Klaus Grasshoff... With contributions by Leif Anderson; Constant van den Berg. - 3., completely rev. and extended ed. - Weinheim; New York; Chiester; Brisbane; Singapore; Toronto: Wiley-VCH, 1999. Avaliação ambiental de estuários brasileiros: diretrizes metodológicas/organizadores. Paulo da Cunha Lana... [et al.]. Rio de Janeiro : Museu Nacional, 2006. 156p., 28 cm (Série Livros, 22). Projeto RECOS Uso e Apropriação de Recursos Costeiros, Grupo Temático Biodiversidade e Qualidade Ambiental.