No ano passado, o laboratório de análise inorgânica da Empa recebeu o status de "Laboratório de Referência" no âmbito do projeto ProSUM, financiados pela UE. Amostras refinadas de resíduos de trituração de carros sucateados, Lixo eletrônico ou lixões de toda a Europa acabam aqui. Químicos da Empa descobrem o que há neles, o que vale a pena extrair e o que pode ser perigoso para o pessoal das usinas de reciclagem.

"Goggles on - e não toque em nada, "diz Renato Figi, chefe do laboratório de análise inorgânica da Empa. Assim que entramos em seu laboratório, percebemos que esta saudação um tanto incomum faz todo o sentido:existem provetas verdes, soluções de cor amarela e tangerina na coifa. O copo de tangerina é coberto com um vidro de relógio, qual Figi, usando luvas de proteção, remove e enxágue cuidadosamente com água destilada. "O copo contém água régia, uma mistura de ácido clorídrico concentrado e ácido nítrico. "Uma gota em sua camisa e você pode dar um beijo de despedida; se cair em seus olhos, é uma viagem imediata ao hospital para você.

Contudo, não são apenas os visitantes do laboratório que precisam de proteção contra as soluções cáusticas; vai para os dois lados. Afinal, estamos falando de quantidades medidas em "partes por bilhão" (ppb). Ou, em outras palavras:um bilionésimo de grama da substância sob investigação em um grama de substância de amostra. Uma partícula de poeira da rua, um floco de caspa - isso já seria fatal para o nível de precisão que os químicos da Empa estão buscando.

Para o projeto ProSUM, Figi e sua equipe analisaram amostras granuladas de diferentes grupos de resíduos:dispositivos elétricos e eletrônicos moídos, sucata de veículo, todos os tipos de baterias picadas e resíduos de mineração. A decodificação de uma amostra começa no seco - com uma análise de fluorescência de raios-X (XRF). "Graças a este dispositivo, podemos encontrar todos os elementos que são mais pesados ​​que o flúor com peso atômico 19 até o urânio com peso atômico 238, "explica Figi. Muitos laboratórios de análise na indústria se contentam com esse tipo de análise; sua precisão, Contudo, termina na faixa de porcentagem.

Para descer ao nível ppb, você precisa da boa e velha química úmida:as amostras são colocadas em um recipiente de Teflon junto com ácido nítrico concentrado, peróxido de hidrogênio, água régia ou mesmo ácido fluorídrico e aquecida a temperaturas de até 280 graus Celsius em um forno de microondas especial. Figi:"Isso dissolve a maioria das coisas, bar alguns compostos de flúor com terras raras. "As amostras líquidas são então atomizadas e analisadas em 18, Plasma de 000 graus. Isso é fornecido por dois dispositivos especiais chamados ICP-OES (Inductive Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer) e QQQ-ICP-MS (Inductive Coupled Plasma Mass Spectrometer). Os espectros resultantes - série de figuras em uma mesa de computador - são avaliados por Figi e sua colega Claudia Schreiner para evitar que algo seja perdido. Mas é aí que começa o verdadeiro trabalho de detetive.

Deixando rastros - lendo rastros

Como Figi sabe:muitos elementos que estão presentes apenas em pequenas quantidades na amostra podem estar se escondendo atrás de outros componentes mais dominantes. Ferro e níquel, por exemplo, são próximos em termos de peso atômico, ou seja, eles nem sempre são fáceis de distinguir no espectrômetro de massa. Contudo, os detetives de química têm um truque na manga:"Podemos remover os elementos indesejados da solução usando uma reação química, "explica Figi." Eu precipito o ferro da solução como óxido de ferro, deixando apenas o níquel para trás no espectro de massa - e posso determinar a quantidade exata na amostra. "Às vezes, o químico vai um passo além e adiciona uma pequena quantidade de um elemento, que ele suspeita estar na amostra, analisa-o no espectroscópio novamente e compara os resultados. Isso é conhecido como "spiking".

"Você acaba surpreso com todas as coisas que você pode encontrar em um normal, secador de cabelo comum, "diz Figi. Não apenas neodímio dos ímãs para o motor elétrico do secador - isso é esperado. A equipe da Empa também encontrou vestígios de praseodímio e samário nas amostras." Procurar vestígios não é apenas reciclar os resíduos no maneira mais lucrativa possível, "diz Figi." É também uma questão de proteger o pessoal das usinas de reciclagem de serem envenenados. "Por exemplo, se entrar em contato com ácidos, um alto teor de arsênio em uma amostra pode causar a formação de arsina - um notório gás venenoso da Primeira Guerra Mundial. "Tem um forte cheiro de alho, "diz Figi." Uma cheirada e só há uma coisa a fazer:dar o fora daqui! "