Por que as interferências de ionização não são geralmente tão severas em ICP OES quanto na absorção atômica com chama?
10) Para a análise espectrométrica de uma amostra contendo íons cálcio, foram preparadas soluções padrão adicionando volumes diferentes de uma solução de 150 de cálcio a balões de 100 mL , conforme tabela abaixo. A amostra foi preparada diluindo-se 5 mL em um balão de 50 mL .
Volume do padrão de Absorbância (A) Concentração do padrão
Amostra 0,250
a. Complete a coluna de concentração dos padrões correspondentes.
b. Construa a curva de calibração.
c. Calcule a concentração de na amostra.

Passo 1

O enunciado tem duas partes:
1. Explicar qualitativamente por que as interferências de ionização são menos severas em ICP OES do que em absorção atômica com chama.
2. Construir uma curva de calibração para Ca^2+ a partir de padrões feitos com uma solução estoque de 150, mg/L, depois usar essa curva para achar a concentração da amostra diluída ( 5 mL em 50 mL).
Para isso, precisamos entender o funcionamento do plasma de argônio no ICP OES e aplicar a fórmula de diluição para calcular as concentrações dos padrões, ajustar uma reta A = m,c + b e, por fim, inverter a diluição da amostra.

Passo 2

No ICP OES o plasma de argônio atinge temperaturas típicas de 6,000 a 10,000,K, gerando alta densidade eletrônica e quase completa atomização e ionização dos elementos. Como o método mede emissão de linhas atômicas e iônicas, a ionização faz parte do sinal, não causa depleção de átomos neutros como na chama. Na chama ( sim 2,500,K) a energia é menor, poucos elétrons livres existem e íons formados não reintegram-se rapidamente; isso reduz a população de átomos neutros disponíveis para absorver luz, provocando interferência de ionização mais severa.

Passo 3

Calcular a concentração de cada padrão usando
ci = Vi ,times, 150100 (mg/L),
onde Vi está em mL e o volume final é 100 mL.
Para V=5 mL:
c = 5 times 150100 = 7,5 mg/L
Para V=10 mL:
c = 10 times 150100 = 15 mg/L
Para V=15 mL:
c = 15 times 150100 = 22,5 mg/L
Para V=20 mL:
c = 20 times 150100 = 30 mg/L

Passo 4

Montar a curva de calibração por regressão linear:
A = m,c + b
Calculando pelos fórmulas
m = nsum ciAi - sum ci,sum Ainsum ci^2 - (sum ci)^2, b = sum Ai - m,sum cin,
com n=4, sum ci = 75, sum Ai = 1,291, sum ciAi =27,4875 e sum ci^2 =1687,5, obtemos
m = 0,01167 (L/mg), b = 0,104

Passo 5

Determinar a concentração na solução diluída ( Aamostra=0,250):
cdil = Aamostra-bm = 0,250 - 0,1040,01167 approx 12,52 mg/L

Passo 6

Reverter a diluição original ( 5 mL to 50 mL) com fator 50/5 = 10:
corig = cdiltimes 10 approx 125,2 mg/L

Resposta

a. Concentrações dos padrões:
5 mL to 7,5, mg/L 10 mL to 15, mg/L 15 mL to 22,5, mg/L 20 mL to 30, mg/L
b. Curva de calibração:
A = 0,01167,c + 0,104
c. Concentração de Ca^2+ na amostra original:
approx 125,2 mg/L
Interferências de ionização são menos graves no ICP OES graças à alta temperatura e densidade eletrônica do plasma, que mantém o equilíbrio átomo–íon e incorpora a emissão iônica ao sinal, enquanto na chama a ionização reduz a população de átomos neutros disponíveis para absorção.

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