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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.59.2002.tde-16102002-151750
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Grine Martins
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2002
Orientador
Banca examinadora
Andrade, Jose Fernando de (Presidente)
Cavalheiro, Eder Tadeu Gomes
Chiericato Junior, Glaico
Título em português
Estudo espectrofotométrico de oxidação no sistema Ferro(II)/Tiocianato e seu aproveitamento analítico.
Palavras-chave em português
determinação
espectrofotometria
ferro(II)
tiocianato
Resumo em português
Uma das linhas mais tradicionais de trabalho na área da Química é a de formação de complexos. Em nossos laboratórios tal, estudo é realizado de modo sistemático, geralmente envolvendo pseudo-haletos e haletos com cátions de metais de transição. As intensas colorações produzidas pela maioria das reações de complexação, entre um pseudo-haleto e um metal, têm sido bastante exploradas espectrofotometricamente para a determinação individual ou a especiação do respectivo metal. A forte cor vermelha característica de complexos formados entre o ferro e o tiocianato é uma das maiores evidências da analogia existente entre os ligantes tiocianato e azoteto (N3-). A pouca sensibilidade dos complexos formados no sistema Fe3+/SCN-, em meio aquoso, dificulta a aplicação de métodos clássicos fotométricos mais rigorosos. Estudos feitos em nossos laboratórios, em presença de alguns solventes e usando ferro-II, têm mostrado uma rápida oxidação do metal, seguida por imediata complexação, o que vêm possibilitando novas estratégias para se determinar o total de ferro em uma amostra, bem como a sua especiação. Objetivando dar continuidade a linha de pesquisa, que envolve o estudo da oxidação do ferro-II, vários parâmetros que afetam a velocidade de oxidação neste sistema reacional, assim como: acidez, concentração de ligante, temperatura e presença de solvente orgânico, foram cuidadosamente verificados. Reunindo as condições ideais necessárias para o estudo de complexação utilizando íons ferrosos, sendo elas: C H+ = 30 mmolL-1 C SCN- = 250 mmolL-1 CAcetona = 70 % (v/v) T = 25ºC λmáx = 480nm tempo de espera = 7 minutos Após a sondagem espectrofotométrica do sistema, foram realizados estudos de calibração, de estabilidade, de precisão e de possíveis interferentes. A curva analítica espectrofotométrica, para a determinação de ferro total, obedece à lei de Beer (r = 0,9993), mostrando a potencialidade de aproveitamento analítico desse sistema. O valor da absortividade molar média (e) determinado foi da ordem de 2,10.104 mol-1. L.cm-1. A faixa ideal de trabalho para a determinação de ferro é de 1 a 8 ppm. Comprovou-se uma boa precisão, bem como uma constância de leituras ótima para fins analíticos. Apenas as espécies NO2-, S2032-, C2042-, HPO42-, H2PO4-, Co2+ e Cu2+ mostraram interferência significativas (Er > 5 %) no método proposto. Concluindo a aplicação analítica do método, foi realizada determinação de ferro em produtos farmacêuticos e rochas naturais. Estudos comparativos dos resultados foram feitos utilizando também a absorção atômica como medidas paralelas. Na análise dessas amostras, o estudo comparativo entre a espectrofotometria e a absorção atômica apresentou resultados concordantes, não mostrando nenhuma interferência, visto que os erros percentuais obtidos acharem-se dentro do limite analítico comumente aceitável (< 5%). Os resultados obtidos mostraram a viabilidade e potencialidade do método espectrofotométrico proposto, como um método analítico alternativo para a determinação do ferro de maneira simples, precisa e exata.
Título em inglês
Spectrophotometric study of oxidation in the Iron(II)/Thiocyanate system and some analytical applications.
Palavras-chave em inglês
determination
iron(II)
spectrophotometric
thiocyanate
Resumo em inglês
One of the most traditional lines of work in the Chemistry is about the complex formation. In our laboratories this study is accomplished under a systematic way, principally involving pseudohalide and halide ligands with cations of transition metals. The intense color produced by the reactions among the pseudohalide ligands and metal have been so much explored by spectrophotometic analises. The strong red color characteristic of compounds formed between iron(III) and thiocyanate ions is one of the largest evidences of the analogy existent between the thiocyanate and azide(N3-) ligands. Studies done in our laboratories in the presence of some solvents and using iron-II ion have showed a fast oxidation of this metal followed by immediate reaction between the pseudohalide ligand and the metal. The possibilities of new methods for determination of the total amount of iron in a sample, as well as its speciation, have been analysed. During the study of the oxidation of the iron-II, several parameters that affect the oxidation speed in this system like: acidity, ligands concentration, temperature and presence of organic solvent, were verified carefully. This way, the recommended experimental conditions for a rapid oxidation and utilizing this system (determination of total iron) are: C H+= 30 mmolL-1 C SCN-= 250 mmolL-1 CAcetone = 70 % (v/v) T = 25ºC λmáx = 480nm waiting time = 7 minutes Calibration, stability, precision and diverse ions effect studies could be done using absorbances values for the ferric complexes that are measured at 480 nm. The analytical curve for the total iron determination, obeys the Beer law (r = 0,9993), showing potentiality for the analytical use of this system. The value of the average molar absortivity is 2,10.104 mol-1.L.cm-1. The ideal range of work for the determination of iron is from 1 to 8 ppm. A good precision was verified by suitable studies. About diverse ion effects, just the species NO2-, S2032-, C2042-, HPO42-, H2PO4-, Co2+ and Cu2+ showed some interference on determination in the proposed method. Concluding the analytical application of present method, determination of iron was tested in pharmaceutical product and natural rocks. Comparative studies of the results were made also using the atomic absorption as parallel measures. In these analysis samples, the comparative study between the spectrophotometric and atomic absorption presented concordant results, not evidencing significant interferences (errors commonly acceptable, <5%). The obtained results showed the viability and potentiality of the proposed method, as an alternative analytical manner for the determination of the metal with precision and exactness.
 
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Data de Publicação
2002-11-22
 
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