Desenvolvimento de metodologia de microextração líquido-líquido dispersiva para análise de compostos orgânicos semi-voláteis em água subterrânea

Abstract

O objetivo do presente estudo foi avaliar a viabilidade de desenvolver um método rápido e confiável, para extração de compostos orgânicos semi-voláteis de amostras de água subterrânea, partindo-se de volumes reduzidos de amostra e solventes, para posterior análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e mostrar sua capacidade de atingir limites de quantificação compatíveis com aqueles estabelecidos na legislação aplicável, de modo que possa ser adotado como alternativa aos métodos tradicionais de extração. Para isso, foi sugerido um método de microextração líquido-líquido dispersiva com dispersão assistida por vórtex no qual foram utilizados 30 mL de amostra e 500 μL de tetracloreto de carbono como solvente extrator. Um delineamento experimental foi conduzido para avaliação dos parâmetros que afetam a eficiência da extração, como volume de solvente, tempo de extração, força iônica e tempo de centrifugação, no intuito de definir as melhores condições de extração. O método demonstrou satisfatória linearidade, com coeficientes de determinação acima de 0,99 para todos os analitos estudados. Foram obtidos limites de detecção entre 0,007 μg/L e 0,099 μg/L e limites de quantificação entre 0,022 μg/L e 0,326 μg/L, em conformidade com os requisitos regulatórios brasileiros. A recuperação dos analitos variou entre 31% e 109%, com exceção do analito fenol, que não apresentou resultados consistentes pelo método proposto. A avaliação da precisão do método demonstrou desvio padrão relativo máximo de 13% para repetibilidade e 12% para reprodutibilidade interna, atendendo aos critérios definidos para validação do método. Por fim, o estudo concluiu que foi possível reduzir significativamente os volumes de amostra e de solventes necessários para extração dos SVOCs em água; no entanto, mais estudos são necessários para viabilizar a extração simultânea do analito fenol e melhorar a recuperação dos clorofenóis.

The purpose of this study was to assess the feasibility of developing a fast and reliable method for extracting semi-volatile organic compounds from groundwater samples, using reduced sample volumes and solvents, for subsequent analysis by gas chromatography coupled to mass spectrometry and to demonstrate its ability to reach quantification limits compatible with those established in the pertinent regulations, so that it can be adopted as an alternative to traditional extraction methods. For this purpose, a vortex-assisted dispersive liquid-liquid microextraction method was suggested, using 30 mL of sample and 500 μL of carbon tetrachloride as the extracting solvent. An experiment design was conducted to evaluate the parameters affecting extraction efficiency, such as solvent volume, extraction time, ionic strength, and centrifugation time, to establish the best extraction conditions. The method exhibited satisfactory linearity, with coefficients of determination above 0.99 for all the analytes studied. Detection limits ranged from 0.007 μg/L to 0.099 μg/L and quantification limits from 0,022 μg/L to 0,326 μg/L, in accordance with brazilian regulatory requirements. Recovery of the analytes ranged from 31% to 109%, except for phenol, which did not achieve consistent results using the proposed method. Evaluation of the method's precision demonstrated a maximum relative standard deviation of 13% for repeatability and 12% for internal reproducibility, meeting the criteria defined for method validation. Finally, the study concluded that it was possible to significantly reduce the volumes of sample and solvents required for the extraction of SVOCs in water; however, further studies are required to enable the simultaneous extraction of phenol and improve recovery for chlorophenols.