AVALIAÇÃO DA SELETIVIDADE E SENSIBILIDADE NA SEPARAÇÃO DOS ISÓBAROS 87Sr E 87Rb VIA REAÇÃO COM O2 E CH3F EM AMOSTRAS LÍQUIDAS POR ICP-MS/MS

A razão isotópica do estrôncio (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) tem sido amplamente utilizada em estudos referentes à origem geográfica da água, na sua interação com diferentes ambientes geológicos, em processos de mistura e intemperismo químico em corpos d'água superficiais, entre outros. De modo geral, a razão de isótopos estáveis em amostras líquidas tem sido determinada por espectrometria de massas com plasma acoplado e sistema de multicoletores (MC-ICP-MS). Apesar de esta técnica ser considerada padrão para este fim, não está isenta de desafios. Exemplo disto é a sobreposição espectral dos isóbaros ⁸⁷Sr e ⁸⁷Rb em matrizes de diferentes origens geológicas, como a água, que requer uma resolução de massas superior a 300.000 para diferenciar um isótopo de outro. Tal resolução está acima da capacidade dos equipamentos atualmente disponíveis no mercado para o tipo de análise pretendida. Além disso, a concentração de estrôncio nessa matriz é baixa e pode dificultar sua detecção ou, no mínimo, a determinação precisa de ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr por MC-ICP-MS. Para tanto, um número maior de etapas no preparo de amostra, no ajuste instrumental e no tratamento de dados pós-aquisição é requeridos e tornam a análise complexa, sujeita a contaminações e demorada. Recentemente, a razão ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr foi determinada em água por espectrometria de massas em tandem com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS/MS), separando os isóbaros ⁸⁷Sr e ⁸⁷Rb via reação química do estrôncio com o gás O₂ na cela de reação/colisão do ICP-MS/MS, sendo que o rubídio não reage significativamente com esse gás. A diferenciação de estrôncio e rubídio também pode ser obtida utilizando outros gases, como N₂O, CH₃Cl, SF₃ e, em especial, CH₃F que, junto com O₂, são os gases de reações seletivas mais utilizados, inclusive para vários outros analitos. A reatividade, entretanto, pode ser uma função das concentrações dos analitos na amostra e, em determinadas situações, pode afetar a seletividade do método analítico. Neste trabalho apresentamos os resultados iniciais da avaliação da seletividade e sensibilidade da separação química dos isóbaros ⁸⁷Sr e ⁸⁷Rb utilizando os gases CH3F e O2, em separação realizada por ICP-MS/MS (modelo 8900 – Agilent), com soluções preparadas a partir de MRs de estrôncio (NIST-987) e rubídio (ICP-037, Agilent) em diferentes concentrações. Os limites de quantificação para determinação direta de Sr em água foram de 0,003 e 0,017 µg/L utilizando os gases CH₃F e O₂, respectivamente. Medições mais precisas de ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr foram possíveis a partir de 1 µg/L utilizando CH₃F. O uso de O₂, no entanto, proporcionou medições mais exatas de ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr em soluções preparadas de NIST 987 na presença de Rb, nas proporções Rb/Sr de 0,1 a 10. O método obtido foi aplicado na análise de ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr em amostras de águas naturais de diferentes procedências.