Tecnología España , Salamanca, Lunes, 11 de junio de 2012 a las 15:09

Análise de isótopos é uma ferramenta fundamental para controlar a origem e qualidade dos produtos

Plataforma Nucleus da Universidade de Salamanca possui um laboratório de análises tão flexível que chega a ser o único na Espanha

José Pichel Andrés/DICYT O Serviço Geral de Análises de Isótopos Estáveis da Plataforma Nucleus da Universidade de Salamanca é responsável por determinar as relações de isótopos estáveis em elementos encontrados em todo tipo de materiais cotidianos. Estas análises proporcionam tanta informação que atualmente constituem uma importante ferramenta de controle de qualidade e prevenção de fraude em muitos produtos.

 

“Dentro de um mesmo elemento químico, nem todos os átomos são iguais entre si”, indica o diretor do Serviço, Clemente Recio. A configuração eletrônica, que determina suas propriedades químicas, é a mesma sempre, mas a configuração de seu núcleo não. A massa do elemento, que está essencialmente no núcleo, é determinada pela soma de prótons e neutrons e, se o número de neutrons no núcleo é diverso, os átomos de um mesmo elemento têm distinta massa e distintas propriedades. Esses átomos são chamados isótopos.

 

A maior parte dos cidadãos, quando se fala de isótopos pensam em elementos radioativos, mas este serviço é exclusivo dos estáveis, isso é, os que não se modificam e estão presentes no hidrogênio, carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre, os cinco elementos analisados pelo Serviço.

 

Qualquer substância que contenha estes elementos, de amostras de águas minerais, substâncias orgânicas ou hidrocarbonetos, pode ser objeto de análise neste laboratório. Suas propriedades químicas são sempre as mesmas, mas suas propriedades físicas são diferentes e determinam um comportamento diferente em determinados fatos naturais como a evaporação, cristalização de um mineral ou a fotossíntese, dentre tantos outros; processos que separam o isótopo pesado do isótopo leve.

 

Pegadas de processos

 

A razão é que os processos afetam de forma levemente diferente ao isótopo pesado e ao isótopo leve, e “a magnitude desta diferença depende de propriedades termodinâmicas que são intrínsecas a este processo, de modo que podemos determinar quais foram as condições em que ocorreram”.

 

Um exemplo é o ciclo meteorológico. Na evaporação da água do oceano, os isótopos leves se elevam mais facilmente do que os pesados e, ao contrário, na precipitação, os pesados caem em forma de chuva. “Se você faz um poço, pode saber se a água vem da chuva de terrenos próximos, se é a precipitação caiu em forma de neve nas montanhas, ou se vem de uma exploração pecuária contaminada, porque a água das montanhas chove e precipita-se a uma altura e com uma temperatura diferente das planícies”, comenta o diretor. Se essa água fosse contaminada, por exemplo, com nitratos, “poderíamos determinar a origem dos contaminantes”. As análises isotópicas geram esta informação e muitas outras: a procedência de vinhos ou das rotas de tráfico de drogas ilegais são alguns exemplos.

 

Isto faz com que o Serviço, com uma ampla experiência desde que começou a funcionar nos anos 90, realize atualmente milhares de trabalhos para clientes variados, de pesquisadores universitários a empresas e administrações públicas. “Este laboratório está dentre os que maior capacidade tem em todo o país”, comenta Clemente Recio, que destaca a flexibilidade de sua equipe para adaptar-se a todo tipo de trabalhos. De fato, é normal encontrar serviços de análises de isótopos muito especializados, por exemplo, em um determinado vinho ou uma ferramenta de diagnóstico clínico, mas “muito poucos são capazes de fazer todos os tipos de análises que podemos fazer”, afirma.

 

Espectrômetros e sistemas de preparação

 

A ferramenta fundamental para determinar as relações isotópicas são os espectrômetros de massas. “Existem muitos espectrômetros, mas os nossos são de fonte gasosa, do setor magnético e muito sensíveis, isso é, podem medir relações isotópicas em quantidades de amostras muito pequenas”, indica Clemente Recio. “Como conhecemos o elemento e a relação isotópica que queremos medir, podemos fazer uma arquitetura que nos permita maximizar o sinal”, agrega.

 

Ademais, antes de chegar ao espectrômetro, as amostras passam por diversos sistemas de preparação, como cromatógrafos, equipamentos de concentração de gás ou linhas de alto vácuo especificamente construídas para cada tipo de material. Os técnicos adaptam cada caso para realizar a análise mais adequada, já que cada tipo de relação isotópica requer técnicas específicas. “Temos maior capacidade instrumental que pessoal para manejá-lo”, afirma o diretor. Assim, as vezes os pesquisadores visitantes ou os estudantes de doutorado podem realizar suas próprias análises se as técnicas utilizadas são simples.