Em apenas cinco segundos foi possível inferir a presença de metais com potencial tóxico e alérgico em uma amostragem de joias, bijuterias e piercings, de origens nacional, chinesa, mexicana, indiana e filipina. Foram identificadas concentrações elevadas de níquel (Ni) e chumbo (Pb). O método, desenvolvido no Instituto de Química (IQ) da Unicamp, é rápido, de baixo custo e ‘limpo’, por não gerar resíduos. Ele também pode ser considerado multielementar e não destrutivo, características que permitem análises de variadas amostras presentes no dia a dia da população. Até o momento não há registro de metodologia similar desenvolvida no país.

Os resultados indicaram a presença do metal níquel em mais de 60% das amostras de joias e bijuterias, entre anéis, brincos, colares e pulseiras. Em contato com a pele, o elemento pode ocasionar alergias de diversos graus em indivíduos com predisposição. A existência do chumbo, substância carcinogênica, foi detectada em 25% do total dos produtos analisados. Em 80% dos piercings havia níquel e, em 10%, chumbo. As quantidades encontradas de níquel em joias, bijuterias e piercings variaram entre 20 e 30%. A presença do chumbo oscilou entre 4% e 10%. 

O método, desenvolvido pelo químico José Augusto da Col como parte de sua tese de doutorado defendida no IQ, está baseado na fluorescência de raios x por dispersão em energia (EDXRF, do termo em inglês Energy Dispersive X-Ray Fluorescence). Para analisar as amostras, o pesquisador da Unicamp fez uso de dois equipamentos: um espectrômetro de fluorescência de raios x de bancada e outro portátil.

“Há uma preocupação evidente, pois grande parte das amostras possui concentração de níquel suficiente para desencadear processos alérgicos em pessoas com predisposição. O chumbo é cumulativo e altamente tóxico. Todas estas informações foram obtidas com a vantagem das amostras não terem sido destruídas. Isso é importante devido ao alto valor econômico de algumas peças. O uso do equipamento portátil poderia proporcionar ainda a análise de amostras em campo, associando maior agilidade ao controle de qualidade destes artigos”, salienta o estudioso da Universidade.

No total, a pesquisa investigou 107 peças de joias e bijuterias. Dez piercings de origem chinesa comprados no mercado central de Campinas (SP) também foram examinados.  Os colares, pulseiras, brincos e anéis foram adquiridos no Brasil e na Espanha. As amostras compradas em Madri eram de procedência indiana e chinesa. Alguns destes produtos continham a indicação da ausência de níquel e chumbo em sua composição (Ni free and Lead free), o que não se revelou pela análise de algumas peças. Os acessórios comprados no Brasil tinham procedência mexicana, filipina, chinesa e indiana. Os demais, sem indicação, foram atribuídos como nacionais.

José Augusto da Col também avaliou materiais escolares utilizados, principalmente, por crianças em idade pré-escolar, como a tinta guache, a massa de modelar e o giz de cera. Neste caso não foram identificadas quantidades significativas de elementos tóxicos na maioria das amostras. Para as análises destes produtos, o pesquisador associou técnicas de quimiometria, área que trata da aplicação de métodos estatísticos e matemáticos em dados de origem química.

“Apenas três potes de guache apresentaram o elemento bromo [Br] e um giz de cera, o bário [Ba]. São concentrações pequenas, mas elas já antecipam a necessidade de estudos mais detalhados para estes materiais. O estudo demonstrou também, tanto para os produtos escolares como para as bijuterias, joias e piercings, a necessidade de uma regulamentação, além de fiscalizações mais rígidas por parte dos órgãos oficiais”, defende.

O químico formado pela Unicamp critica o fato de o país não possuir legislação consolidada proibindo determinados elementos tóxicos ou mesmo especificando quantidades seguras em produtos utilizados no cotidiano da população. Ele lembra que, no final do ano passado, uma reportagem da TV Globo, exibida no programa “Fantástico”, alertou para a contaminação de bijuterias chinesas interceptadas pela Receita Federal. “Foi uma quantidade muito grande, algo em torno de 16 toneladas. Um laudo apontou, em algumas amostras, a presença de cádmio, elemento bastante tóxico. Apesar disso, por falta de legislação, todas essas bijuterias entraram no país”, condenou.

A tese de doutorado de José Augusto da Col foi orientada pela docente Maria Izabel Maretti Silveira Bueno, do Departamento de Química Analítica do IQ. O pesquisador da Unicamp obteve bolsa de estudo concedida pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). As análises contaram ainda com a colaboração do docente Fábio Luiz Melquiades, do Departamento de Física da Universidade Estadual do Centro-Oeste, do Estado do Paraná.

Diferenças

Os métodos convencionais que analisam a presença de materiais tóxicos são destrutivos e indiretos, salienta José Augusto da Col. Ele explica que, nesses casos, as amostras são dissolvidas em reagentes químicos, num processo envolvendo várias etapas de pré-tratamento. “Apesar da exatidão destes métodos clássicos, a análise com reagentes pode levar a perdas dos analitos e contaminações. Além disso, elas geram resíduos tóxicos e necessitam de um tempo considerável, o que acaba diminuindo a frequência analítica”, compara.

As análises pela fluorescência de raios x no equipamento de bancada ocorreram num tempo médio de 100 segundos para as joias, bijuterias e piercings. No espectrômetro portátil o tempo médio foi de cinco segundos. O exame do material escolar necessitou de um período maior, algo em torno de 30 minutos.  

Para o estudioso da Unicamp, que iniciou recentemente pós-doutorado no IQ, a técnica de fluorescência de raios X por dispersão em energia se mostrou bastante eficaz para avaliar as amostras. O método permite não somente análises quantitativas, identificando, por exemplo, os elementos químicos numa bijuteria, mas também qualitativas, estabelecendo a proporção em que cada elemento químico está presente.

“No equipamento portátil foram analisadas 52 pulseiras, 28 colares, 21 brincos e seis anéis, totalizando mais de 400 medidas nas diferentes partes de cada peça. Com o equipamento de bancada, realizamos análises em 52 pulseiras e 28 colares. Anéis e brincos não puderam ser analisados com este equipamento devido à dificuldade de se fixar as peças no ponto exato em que o feixe de raios X deveria incidir. Algumas amostras foram analisadas no suporte que acompanha o espectrômetro de fluorescência de raios x”, especifica.

Publicações

Artigos

Da-Col, J. A.; Sanchez, R. O.; Terra, J.; Bueno, M. I. M. S. “Análise exploratória rápida e não destrutiva (screening) da presença de elementos químicos tóxicos em material escolar por fluorescência de raios X”. Química Nova, v. 36, p. 874-879, 2013.

Da-Col, J. A.; Bueno, M. I. M. S.; Melquiades, F. L. “Nondestructive Determination of Allergenic and Toxic Elements in Jewelry: a Comparison of Benchtop and Portable Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometers”. Journal of the Brazilian Chemical Society, no prelo 2014 (DOI 10.5935/0103-5053.20140047).

Tese: Avaliação rápida, direta e sem geração de resíduos de amostras da vida cotidiana por fluorescência de raios x por dispersão em energia
Autor: José Augusto da Col
Orientadora: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno
Unidade: Instituto de Química (IQ)
Financiamento: CNPq