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BrBRCEEx0100-40421998000500018

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National varietyBr
Year1998
SourceScielo

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Determinação de potássio em méis após precipitação com tetrafenilborato de sódio e separação em coluna de troca-iônica

INTRODUÇÃO A determinação da concentração de minerais em amostras de mel sempre despertou o interesse de pesquisadores em todo o mundo. Em 1908, Van Dine e Thomson1 determinaram Ca e Mg em méis havaianos. Fósforo e Ca foram encontrados em méis suiços por Fehlmann2. Na década de 30, Jewell3 investigou minerais em méis nativos, na Austrália, e Schuette e colaboradores4-7 publicaram artigos sobre os componentes minerais utilizando-se de métodos clássicos de análise. Em 1932, Schuette e Remy4 procuraram relacionar o conteúdo de Fe, Cu e Mn com a cor do mel, após obtenção de cinzas. Fósforo, Ca e Mg foram determinados, mais tarde, por meio de métodos gravimétricos5. Em 1938 e 1939, sulfeto e cloreto6 e Na e K7, foram determinados em méis americanos, utilizando métodos volumétricos e gravimétricos, respectivamente.

Com o desenvolvimento dos métodos espectrofotométricos, novos trabalhos surgiram envolvendo a determinação de minerais em méis. Em 1970, Petrov8 determinou constituintes inorgânicos em amostras de mel claro e escuro por medidas de absorção atômica. O método usado era semelhante ao desenvolvido por Boar e Ingram9 na análise de cinzas de carvão e rochas silicatadas. A análise de mais de 90 amostras de mel, de diferentes origens florais, coletadas em três anos no leste da Escócia e áreas adjacentes, foi realizada por McLellan10 e mostrou uma maior concentração de K em relação a Ca, Mg e Na. Destes elementos, Mg foi determinado por absorção atômica e os demais por fotometria de chama.

Mais recentemente, Rodriguez-Otero e colaboradores11 determinaram Na, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Sílica, Fosfato e Sulfato em soluções obtidas por dissolução de cinzas de mel em solução 0,1 mol.L-1 de HCl. Cloreto foi também determinado diretamente, na solução aquosa de mel. Chumbo, Cd e Cu foram determinados diretamente em amostras de méis dissolvidos, usando voltametria de pulso diferencial e redissolução anódica por Li e colaboradores12.

Embora a quantidade de minerais presentes no mel não seja tão grande, quando ele é adicionado à dieta alimentar, no lugar do açúcar refinado, aumenta o suprimento de minerais no organismo. Independente da coloração e da origem floral, o mel contém muito mais potássio que qualquer outro elemento inorgânico13, provavelmente devido à rapidez de secreção do elemento pelas plantas. A análise espectrofotométrica direta em méis torna-se inviável, devido ao alto teor de açúcares existente nas amostras, ocasionando elevado sinal de absorção de fundo.

O potássio constitui 5% do conteúdo mineral total do organismo e é o principal cátion do líquido intracelular, com pequena quantidade presente no líquido extracelular. É classificado como elemento macronutriente por ser um dos minerais essenciais à nutrição. Ele atua no organismo humano quase sempre em conjunto com o sódio e o cloreto, estando os três presentes em todos os líquidos e tecidos corporais14 (sódio e cloreto estão em concentrações relativamente consideráveis em méis claros; 76 e 113 ppm respectivamente13).

O organismo humano pode apresentar deficiência de potássio devido a uma alimentação. Embora não tenham sido estabelecidas as necessidades de potássio, recomenda-se a ingestão de 2500 mg diárias, para o homem adulto14, e sua deficiência é notada por sinais de fraqueza muscular e apatia mental.

Tetrafenilborato de sódio, Na[B(C6H5)4] é, provavelmente, o melhor precipitante para potássio, principalmente quando esta reação é feita em pH £ 2,0 e em temperaturas abaixo de 20 oC, onde pode-se considerar desprezível a interferência da maioria dos íons estranhos15.

Neste trabalho, foi desenvolvido um método para determinação de K+ em méis, partindo-se do precipitado de tetrafenilborato de potássio e utilizando-se volumetria ácido-base, após passagem da solução em coluna de troca-iônica.

PARTE EXPERIMENTAL Amostras Foram analisadas 15 amostras de méis de diferentes origens florais dispostas em 3 grupos de 5 amostras de acordo com a coloração, após análise e comparação na escala de Pfund16.

Reagentes Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico e as soluções, preparadas com água destilada / desionizada.

Uma solução 0,1 mol.L-1 do precipitante (tetrafenilborato de sódio) foi preparada por dissolução de 3,42 g do reagente (Merck) em 100,0 mL de água desionizada. Esta solução deve ser guardada no máximo por 2 semanas em local fresco. A solução estoque de 1000 mg.mL-1 de K+ foi preparada a partir de ampola de Titrisol (Merck). Soluções mais diluídas, utilizadas como soluções enriquecidas para os testes de recuperação, foram preparadas por diluição de alíquotas convenientes com água desionizada.

Coluna A coluna contendo resina catiônica forte, AMBERLITE IR-120 foi construída em um tubo de vidro com diâmetro interno de 13 mm e 10 cm de comprimento, acomodando 1,40 g de resina seca, sendo a vedação das extremidades feita com de vidro (Figura_1).

Regeneração da Coluna Inicialmente a resina foi tratada com um volume de HCl 2 mol.L-1 equivalente ao volume do leito da coluna (1,8 mL), num tempo de 10-15 minutos. O volume de ácido deve ser o necessário para que o eluente uma reação fortemente ácida frente ao indicador alaranjado de metila. Caso isto não ocorra, pode-se utilizar um volume de HCl igual a aproximadamente 3 vezes o volume do leito da coluna15. Em seguida, o ácido restante na coluna foi lavado com água destilada / desionizada até que o eluente indicasse pH neutro. Isto, em geral, requer um volume de água superior a 10 vezes o volume do leito da coluna.

Preparação da solução-amostra 100,0 mL de solução de mel a 10%(p/v) foram transferidos para um becher de 150 mL acertando-se o pH = 2,0 com auxílio de solução de HCl 6 mol.L-1. Em seguida, a esta solução, adicionou-se um volume de solução de tetrafenilborato de sódio de acordo com a tonalidade do mel (1,5; 5,0 e 10,0 mL para méis claros, médios e escuros respectivamente), sob agitação constante, durante 30 minutos mantendo-se o becher em banho de gelo e controlando-se a temperatura abaixo de 20oC.

Esta solução foi mantida em repouso por 1 hora e, em seguida, filtrada em papel Whatman no 40, usando-se vácuo quando necessário. Posteriormente, o precipitado foi lavado com 5 mL de solução 0,1 mol.L-1 de tetrafenilborato de sódio, também à temperatura abaixo de 20oC , desprezando-se o filtrado. O precipitado obtido foi então dissolvido com 25 mL de acetona, sendo a solução recolhida em balão volumétrico de 250,0 mL, completando-se o volume com água desionizada.

Passagem da solução-amostra pela coluna.

Uma alíquota de 50,00 mL da solução-amostra retirada do balão volumétrico de 250,0 mL, foi passada através da coluna contendo a resina catiônica, recolhendo-se o eluído diretamente em erlenmeyer de 125 mL. Em seguida, esta solução foi titulada com solução aproximadamente 0,01 mol.L-1 de NaOH previamente padronizada. Este procedimento foi repetido 5 vezes para verificação da precisão do método proposto, procedendo-se, antes de cada determinação, à regeneração da coluna com HCl 2 mol.L-1, conforme descrito anteriormente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO As diferentes amostras de méis foram inicialmente analisadas segundo os métodos adotados pelo Instituto Adolfo Lutz16 e Laboratório Nacional de Referência Animal - LANARA17 , e os resultados dos testes qualitativos são mostrados, de acordo com a coloração do mel, nas tabelas_1 a 3.

De acordo com os resultados mostrados nas Tabelas_1, 2 e 3, todos os méis analisados mostraram ser de excelente qualidade, não apresentando qualquer indício de adulteração. Segundo a interpretação adotada pelo Instituto Adolfo Lutz16, na presença de fermentos diastásicos (mel natural não aquecido acima de 45oC), aparecerá uma coloração verde oliva ou castanha. Para hidroximetilfurfural, a solução deve permanecer incolor (méis adulterados apresentam coloração vermelho-cereja) e no teste de Lugol (qualitativo de dextrina), méis fraudados pela adição de açúcar comercial apresentam coloração vermelha ou violeta. O teste de Lund deve apresentar depósitos de proteínas, após 24 horas em repouso, variando entre 0,6 a 3 mL.

Alguns testes quantitativos também foram aplicados aos méis visando atestar sua qualidade, sendo os resultados mostrados nas tabelas_4, 5 e 6, de acordo com sua coloração.

Os mesmos méis utilizados (M001 a M015) foram, então, submetidos à nova metodologia proposta para determinação de K+ e os resultados são os mostrados na tabela_7.

A tabela_8 mostra a recuperação de potássio quando à uma amostra de mel de coloração média, e à água destilada / desionizada foi adicionada uma solução enriquecida contendo 500 ppm de K+.

Recuperação quantitativa é evidente em ambos os casos, mostrando que a matriz não influencia o desempenho analítico da coluna.

As amostras de mel M001, M006 e M011 (claro, médio e escuro, respectivamente), escolhidas aleatoriamente, foram usadas para se comprovar a eficiência do método quando feito em pH £ 2,0 e T < 20 oC. Foi observado que independente da coloração do mel, havia uma perda na recuperação do K com o aumento do pH da amostra. A figura_2 mostra os resultados médios obtidos após 5 determinações em diferentes valores de pH.

Por outro lado, a medida da recuperação de K em amostras analisadas em pH £ 2,0 e temperatura ambiente ³ 25oC, mostrou uma perda de cerca de 50 % em relação ao método alternativo proposto.

CONCLUSÕES A partir dos dados e discussões apresentados, concluiu-se que: 1. O novo método desenvolvido, tem a grande vantagem de eliminar os inconvenientes quando se analisa méis por qualquer outro método de obtenção de cinzas, onde estão, em geral, envolvidos longo tempo de determinação e uma grande quantidade de mel.

2. O método alternativo para determinação de potássio em méis mostrou ser bastante rápido, eficiente e de fácil execução, contribuindo para a obtenção de resultados altamente reprodutíveis.

3. Por utilizar a volumetria como técnica de análise quantitativa, o método proposto neste trabalho pode ser empregado em análises de rotina, onde se deseja conhecer a concentração de potássio, elemento de maior quantidade presente no mel, e mesmo em práticas de laboratório para cursos de graduação, que o método não necessita do uso de equipamentos sofisticados.


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