Métodos e Técnicas em Oceanografia Química

1. Métodos e Técnicas em Oceanografia Química

2. na Química... H O CH 2 H O O O H H O O H Estuda as propriedades e interações dos elementos ou substâncias

3. H O CH 2 H O O O H H O O H Oceanografia química....Estuda as propriedades e interações dos elementos ou substâncias no ambiente marinho

4. Two box model (Broecker, 1974)

5. 1- Quais os objetivos da parte química de um cruzeiro? pré-requisito obrigatório um estudo de conhecimento prévio • métodos aplicados em investigações prévias • possíveis fontes de erros sistemáticos

7. Quais parâmetros químicos? Como deve ser planejada a sub-amostragem? Todos os grupos devem ser contatados e os métodos discutidos parâmetros hidrográficos básicos quanto tempo o barco está disponível para amostragem Oc. Químicas 30% tempo extra

8. 2- Quais os instrumentos adequados para fornecer as informações necessárias?

9. sedimento

10. Instrumentação Amostragem de água do mar Discreta Contínua: sensores

11. Instrumentação discreta • Uso de coletas pontuais

12. Amostragem discreta: definir profundidade Profundidades recomendadas pela IAPSO (m) 0 10 20 30 50 75 100 (125) 150 (200) (250) 400 500 600 800 1000 1200 1500 (1750) 2000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 etc... IAPSO (International Association for the Physical Sciences of the Ocean)

13. Amostradores de água do mar Qual o melhor amostrador? • amostra representativa da profundidade • manter a amostra inalterada • material quimicamente inerte • leve

14. parâmetros básicos: garrafa de Nansen

15. Fridtjot Nansen Noruega 1861-1930 garrafa de Nansen policarbonato

16. Borrachas externas 1,2 - 30 L • borrachas internas 1,7 - 12 L peso = 2 - 12,7 kg garrafa de Niskin

17. Elementos menores: orgânicos e inorgânicos garrafa go-flow revestimento externo PVC revestimento interno teflon volume = 1,7 - 100 L peso = 3,9 - 47 Kg

18. Amostragem de água do mar para traços: orgânicos, metais radionucleídios

19. amostragem de água do mar para orgânicos

20. Instrumentação Amostragemcontínua: Uso de sensores específicos permite a amostragem contínua na forma de perfis verticais ou horizontais Perfis verticais de O2 ou Clorofila com sensores acoplados ao CTD Eletrodo de pH ou detector IV de CO2 à bordo, fornece o perfil horizontal pelo bombeamento de água nos sensores.

21. Instrumentação CTD Sea-Bird

22. Instrumentação - para amostragem - para análise

23. Amostragem discreta ou contínua?

24. Instrumento hidrográfico CTD e rosette com 24 garrafas 10 litros sensores para oxigênio pH fluorescência etc..

25. Parâmetros hidrográficos básicos: • Oxigênio dissolvido • pH • salinidade

27. Oxigênio dissolvido • frasco de vidro âmbar • adicionar cloreto de manganês (II) e iodeto alcalino Mn 2+ + OH- Mn(OH)2 2Mn(OH)2 + 1/2 O2 + H2O  2 Mn(OH)3

28. pH alcalinidade • frasco com boca larga e tampa esmerilhada • abrigo da luz • temperatura constante

29. Salinidade frasco de vidro 250 mL com tampa não é necessário congelar

30. Nutrientes frasco de vidro Nitrato, nitrito, fosfato frasco de plástico fosfato e silicato

31. Armazenamento constituintes maiores • Apesar da concentração alta • frasco de vidro pode conter metais alcalino e alc terrosos • reações de troca-iônicas com íons da água do mar • (impróprio para armazenamento por longo tempo) • plásticos: • polietileno de baixa densidade • tendem a deixar a água passar lentamente • polietileno de alta densidade são melhores • p/ longos períodos: ampolas de vidro especial

32. Armazenamento constituintes menores Sujeitos à mudanças Físicos - adsorção químicos - fotólise biológicos - bactérias abrigo da luz e rápida análise

33. Preservação da amostra • Refrigeração • congelamento a -20oC • rápido congelamento com N2 líq. • S/ congelamento: para análise inferior a 2 horas • adição de compostos preservativos • (ex: ácidos, clorofórmio) • liofilização

34. alteração da conc. constituintes Material em suspensão: processos de sorção e adsorção presença de microorganismos: assimila/excreta compostos

35. Guincho oceanográfico

36. H O CH 2 H O O O H H O O H traços orgânicos hidrocarbonetos Lipídeos carbohidratos ácidos graxos amino-ácidos proteínas vitaminas etc.. compostos orgânicos total 1-3 mg/L classe 10 ug/L individuais 0,1-0,01 ug/L

37. Quando deve ser feita a filtração? Sistema de filtração

38. particulado dissolvido colóide 100 mm 1 mm 1 nm 0,1 nm 0,45 mm 5 nm Ex: Filtro de fibra de vidro: 0,5 - 1,2 mm

39. critérios para um filtro ideal • poro do filtro deve ser uniforme e reprodutível • deve ser possível secar o filtro a peso constante • deve ter resistência mecânica • não deve absorver umidade • não deve entupir facilmente • não deve reter nem liberar elementos Riley, 1975

40. Esquema ilustrativos dos poros dos filtros a) rede fito (45 m) b) papel de filtro (2,5 m) c) fibra de vidro (0,7 m) d) membrana nitrato celulose (0,45 m) e) membrana de policarbonato (0,4 m) f) óxido de alumínio (0,1 m)

41. critérios para um filtro ideal • deve ser possível secar o filtro a peso constante • deve ter resistência mecânica • não deve absorver umidade • não deve entupir facilmente • não deve reter nem liberar elementos Riley, 1975

42. O material em suspensão não deve penetrar no filtro mas deve ser retido na superfície do filtro

43. critérios para um filtro ideal • deve ter resistência mecânica • não deve absorver umidade • não deve entupir facilmente • não deve reter nem liberar elementos Riley, 1975

44. Instrumentação Análise das amostras Direta : in situ perfis de S, T, OD

45. Instrumentação Análise das amostras laboratório a bordo/em terra

46. Evolução da Oceanografia Química • O enfoque inicial:Métodos para análise da água do mar (1670-1960) Laboratório de Química HMSChallenger

47. Evolução da Oceanografia Química • Atualmente (1960-pres.) é estudar os processos biogeoquímicos nos sistemas oceânicos, costeiros e estuarinos. • Para isto analises químicas continuam a ser a base fundamental.

48. Análises químicas da água do mar Métodos: gravimétricos: determinação de Salinidade: equação perda do Cl volumétricos determinação de OD (Winkler 1888) colorimétricos determinação de nutrientes (nitrato, nitrito, fosfato, silicato)

49. Métodos p/ água do mar volumetria • titulação de complexometria Ex: determinação de cálcio

50. Durante a Titulação + Complexo Ca-Murexida EDTA Solução Violeta