ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDOS VOLTAMÉTRICOS DO FERRICIANETO DE POTÁSSIO UTILIZANDO ELETRODOS DE CARBONO VÍTREO E PASTA DE CARBONO COM E SEM MODIFICAÇÃO QUÍMICA COM ALUMINO-SILICATO
AUTORES: CARAMIT, R.P.(UEMS)
SOLALIENDRES, M.O.(UEMS)
FIORUCCI, A.R.(UEMS)
ARRUDA, G.J.(UEMS)
RESUMO: O ferricianeto de potássio é considerado um sistema reversível, apresentando nos dois sentidos, direto e inverso o pico catódico e anódico em CV. Neste trabalho, estudou-se o comportamento eletroquímico do K3[Fe(CN)6] utilizando eletrodos de carbono vítreo, pasta de carbono sem modificação e modificados quimicamente com alumino-silicato, montmorilonita. Os resultados obtidos confirmaram a reversibilidade do processo redox Fe3+/Fe2+, e em relação a corrente de pico de redução, o eletrodo modificado com alumino-silicato, apresentou uma corrente de pico maior que aquelas obtidas pelo eletrodo de carbono vítreo e pasta de carbono, sendo que o eletrodo modificado com montmorilonita apresentou uma corrente pico de aproximadamente 4700% maior que a obtida pelo eletrodo de carbono vítreo.
PALAVRAS CHAVES: ferricianeto de potássio, voltametria cíclica e eletrodo quimicamente modificado
INTRODUÇÃO: O par Fe3+/Fe2+ é um sistema comportado eletroquimicamente, sendo considerado modelo para os experimentos de voltametria cíclica. Através deste sistema é possível fazer determinações como: potencial de redução (Epc) e oxidação (Epa), variação da velocidade de varredura de potencial e modificação de eletrodos etc. O desenvolvimento de aplicações eletroanalíticas de eletrodos modificados, continua sendo uma área em grande desenvolvimento, na determinação de analitos inorgânicos e orgânicos(DO CARMO, 2002). Contudo os eletrodos de pasta de carbono tem uma melhor aplicação sendo que os mesmo podem ser modificados com muita facilidade, ocorrendo assim uma fácil regeneração por troca de superfície ou limpeza eletroquímica(KOTTWITZ, 2005). Através de sua modificação podemos, ter um estudo detalhado sobre a sensibilidade dos modificadores. Assim, existem vários tipos de modificadores, onde parte deles pertencem ao grupo dos minerais alumino-silicatos, montmorilonita. Este trabalho tem como objetivo avaliar a diferença do comportamento eletroquímico do K3[Fe(CN)6] utilizando os eletrodos de carbono vítreo e pasta de carbono sem e com modificação utilizando montmorilonita (alumino-silicato).
MATERIAL E MÉTODOS: As medidas foram realizadas em um potenciostato/galvanostato AUTOLAB PGSTAT12 (Eco Chemie) interfaciado a um microcomputador que dispõe de um programa AUTOLAB SOFTWARE ECOCHEMIE, para obtenção e tratamento de dados. A célula utilizada nas medidas é composta de três eletrodos: eletrodo auxiliar de platina, eletrodo de referência Ag/AgCl, KCl 3,0 mol/L, eletrodo de trabalho de carbono vítreo com área superficial de 0,151 cm2 e pasta de carbono com e sem modificação com área superficial de 0,188 cm2. A pasta de carbono foi preparado pela mistura de grafite sintético em pó, com granulometria < 20µm, (Aldrich) e Nujol na proporção em massa de 75:25. Na modificação foi utilizado o composto montmorilonita KSF, na proporção em massa de 10% do modificador, grafite e nujol 65:25. O eletrólito utilizado foi à solução de cloreto de potássio (KCl 0,1mol/L). A solução estoque foi preparada a partir do K3[Fe(CN)6] com concentração de 0,01 mol/L. Para obtenção das curvas voltamétricas, foram adicionados 1mL da solução de estoque a uma célula eletroquímica, contendo 10 mL do eletrólito. Os voltamogramas cíclicos foram registrados nas seguintes velocidades de varredura: 25, 50, 75, 100 e 125 mV/s.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Inicialmente foram obtidos voltamogramas para o eletrólito, com varredura no sentido catódico no intervalo de potencial de 0,8V a -0,5V, utilizando todos os eletrodos. Os voltamogramas obtidos mostraram ausência de pico tanto no sentido catódico quanto anódico. Com a adição de 1 mL da solução de K3[Fe(CN)6] 0,01 molL-1, houve o aparecimento de dois picos, sendo um catódico (0,168V) e o outro anódico (0,266V), que pode ser atribuído ao processo redox Fe3+/Fe2+, mostrados na Fig. 1A (MABBOTT G., 1983). Uma compilação dos principais resultados do estudo eletroquímico do sistema Fe3+/Fe2+, estão colocados na Tabela 1. Para um processo totalmente reversível, Ipa/Ipc = 1 e Epc−Epa deve ser igual a 59/n mV. A razão entre Ipa/Ipc
CONCLUSÕES: As análises dos resultados obtidos mostraram que o ferricianeto de potássio é eletroativo a todos os eletrodos estudados, porém a maior corrente de pico obtida foi o eletrodo de pasta de carbono modificado quimicamente com montmorilonita. A mesma, apresenta corrente de pico 4699% maior que o eletrodo de carbono vítreo e 453% maior que a pasta de carbono. O processo de oxidação e redução é um processo reversível para o carbono vítreo e quase-reversível para a pasta de carbono e a pasta modificada com montmorilonita, com transferência de 1 elétron do Fe2+/Fe3+.
AGRADECIMENTOS:Os autores agradecem a FUNDECT/MS e ao PIBIC/UEMS.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:DO CARMO D.R., DA SILVA R.M., STRADIOTTO N.R. “Estudo eletroquímico de Fe[Fe(CN)5NO] em eletrodo de pasta de grafite”, Eclética Quim., 2002, vol. 27, no. spe, p. 197-210.
GREEF, R.; PEAT, R.; PETER, L.M.; PLETCHER, D.; ROBINSON, J. 1985. Instrumental methods in Electrochemistry. Ellis Horwood Limited. England
JAMES J.V.N., DARYL A.R. et al “Cyclic Voltammetry Experiment”, J of Chem. Educ. 60(9), 772-776, 1983.
KOTTWITZ J., ARRUDA G., “Estudo da Viabilidade de Determinação “Voltamétrica do Carbendazim em Eletrodo de Pasta de Carbono Utilizando Voltametria de Pulso Diferencial”. Dourados:UEMS, 2005. 34p. Monografia (Gradução), Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Dourados, 2005.
MABBOTT G.A. “An Introduction to Cyclic Voltammetry”, J of Chem. Educ. 60(9), 697-701, 1983.