ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: TÍTULO: ESTUDO ELETROQUÍMICO DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO UTILIZANDO ELETRODO MODIFICADO DE POLI-3-METILTIOFENO SOBRE PLATINA
AUTORES: SILVA, D. X. (UFT)
RESUMO: RESUMO: O objetivo desse trabalho foi construir um eletrodo modificado de Poli-3-metiltiofeno, sobre a platina e utilizá-lo para a oxidação ácido ascórbico (AA). Foi investigada a atividade eletrocatalítica do poli-3-metilfiofeno utilizando o eletrodo de platina sem filme e com o filme na presença de AA e, depois analisou-se o efeito da concentração de AA sobre os parâmetros de pico anódico. Os resultados mostraram que o pico de corrente anódica foi maior para o eletrodo modificado e o potencial de pico anódico deslocou para valores mais negativos. Isso indica a atividade eletrocatalítica do eletrodo. Em relação a concentração de AA, verificou-se que o pico de corrente anódica aumenta com o aumento da concentração e o potencial de pico anódico desloca para valores mais positivos.
PALAVRAS CHAVES: eletroquímica, ácido ascórbico, poli-3-metiltiofeno
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: O potencial de oxidação eletroquímica do ácido ascórbico depende do tipo de eletrodo. Quando utiliza um eletrodo limpo, ou seja, sem nenhuma espécie de filme impregnado sobre ele, o potencial é muito alto a ponto de oxidar, também, outras espécies indesejadas. Por tanto, o que tem sido feito muito ultimamente, é construir um eletrodo modificado com o propósito de reduzir o potencial de oxidação do ácido ascórbico conseguindo maior seletividade(SILVA et al., 2006; ZHANG, 2007). Dessa forma, é possível construir um dispositivo que seja sensível a uma determinada substância. O grande esforço dos pesquisadores é encontrar materiais que garantem uma boa seletividade, uma boa reprodutibilidade e uma boa estabilidade. Materiais poliméricos tais como polianilina, polipirrol, politiofeno e outros são comumente utilizados como modificadores de eletrodos(MARK et ali., 1995) . São polímeros condutores com propriedade redox que permitem a dopagem eletroquímica, isto é, intercalação de um íon que aumenta sua propriedade catalítica. O poli-3-metiltiofeno é um polímero que tem propriedades condutoras sendo um material de grande potencial para aplicação tecnológica. Do ponto de vista eletroquímico esse polímero é fácil de ser sintetizado, tem boa estabilidade e é reversível no processo de oxidação-redução. Por isso, o objetivo desse trabalho foi construir um eletrodo modificado a partir de um eletrodo de platina coberto com uma camada de poli-3-metiltiofeno. O intuito é de que esse eletrodo abaixa o potencial de oxidação do ácido ascórbico tornando-se mais seletivo a esse composto. Dessa forma, pode ser construído futuramente um sensor para determinar vitamina C em sistemas biológicos e alimentícios.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Os reagentes utilizados foram 3-metiltiofeno (monômero) da Aldrich, acetonitrila da Synth, perclorato de lítio da Vetec e solução tampão Britton-Robinson. Essa solução tampão é uma mistura de ácido sulfúrico, ácido bórico e ácido acético, todos 0,04 mol/L; o pH desejado é obtido pela adição de hidróxido de sódio 0,2 mol/L. Todos os reagentes foram usados como adquiridos. Os experimentos foram realizados em uma célula eletroquímica contendo três eletrodos: um disco de platina (área 0,2cm2) como eletrodo de trabalho, eletrodo de referência prata / cloreto de prata e uma placa de platina como eletrodo auxiliar. O eletrodo molificado foi obtido pelo crescimento de um filme de poli-3-metiltiofeno sobre a superfície da platina. Os filmes foram crescidos em uma solução de 0,1 mol/L de perclorato de lítio em acetonitrila contendo 0,1 mol/L do monômero 3-metiltiofeno. Para cada crescimento do filme, o eletrodo de platina era polido com pasta de alumina até ficar espelhado. Foi utilizada alumina de 1,0; 0,3 e 0,05 micrometro. Após o crescimento o filme era lavado com água deionizada e colocado em outra célula contendo a solução tampão para as medidas de voltametria cíclica. As medidas eletroquímicas foram realizadas com o auxilio de um potenciostato da Microquímica modelo MQPG-01. Os dados foram registrados por meio de um microcomputador contendo uma interface MQI12/8 PQ. A figura 1 mostra o sistema eletroquímico utilizado nos experimentos e a figura 2 mostra o filme polimérico na superfície do eletrodo de platina.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSÃO: A figura 1 mostra voltamogramas obtidos com o eletrodo de platina limpo e modificado com o filme de poli-3-metiltiofeno na presença de AA. Como pode observar, em ambas as curvas aparece um pico de corrente anódica relacionada a oxdidação do AA. Para o eletrodo limpo, ou seja, sem o filme polimérico (curva 1) o pico anódico está em torno de 0,58 V que, de acordo com a literatura (MOHADESI, et ali., 2007), corresponde à oxidação do AA. Na varredura de volta aparece somente um pequeno pico catódico que corresponde a oxidação da água. Não aparece pico catódico relacionado ao AA. Isso significa que o processo não é reversível. No caso eletrodo modificado, platina contendo o filme de poli-3-metiltiofeno (curva 2), observa-se que o pico de corrente anódica aumenta e desloca para potenciais mais negativos. O aumento do pico de corrente indica que uma maior quantidade de espécies foi oxidada, isso pode estar associada a atividade eletrocatalítica do eletrodo modificado. Quanto ao deslocamento do potencial quanto ao deslocamento do potencial para mais negativo indica a seletividade do eletrodo. Quanto menor o potencial de oxidação menos espécies indesejadas serão oxidadas. A figura 2 mostra o efeito da concentração de AA sobre os parâmetros de pico anódico. Como pode observar a corrente de pico aumenta com o aumento da concentração, e o potencial de pico desloca para valores mais positivos. O aumento de corrente mostra que o eletrodo modificado é sensível ao AA e o deslocamento do potencial pode estar relacionado com o aumento da quantidade de espécies oxidadas. Isto significa que o eltodo modificado tem efeito catalítico na oxidação de AA.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: De acordo com os resultados conclui-se que o eletrodo de platina contendo o filme de poli-3-metiltiofeno, eletrodo modificado, apresenta uma boa atividade eletrocatalítica a oxidação e tem uma boa seletividade ao ácido ascórbico. Portanto, esse eletrodo pode ser melhorado e utilizado como um sensor para a determinação de ácido ascórbico em sistemas naturais.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: O autor agradece ao CNPq pelo auxilio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: SILVA, L. S.; OLIVEIRA, T. N.; BALLIN, M. A.; PEIXOTO, C. R. M. 2006. Ascorbic acid determination using a carbon paste electrode modified with iron (III) ions adsorbed on humic acid. Ecl. Quím., São Palulo, 31(4): 39-43.
ZHANG, L. 2007. Electrochemical synthesis of self-doped polyaniline and its use to the electrooxidation of ascorbic acid. J. Solid State Electrochem., 11: 365-371.
MARK, H. B.; ATTA, N.; MA, Y. L.; PETTICREW, K. L.; ZIMMER, H.; SHI, Y.; LUNSFORD, S. K.; RUBINSON, J. F.; GALAL, A. 1995. The electrochemistry of neurotransmitters at conducting organic polymer electrodes: electrocatalysis and analytical applications. Bioelectrocemistry and Bioenergetics, 38: 229-245.
MOHADESI, A.; TAHER, M. A. 2007. Electrochemical behavior of Naphthol green B doped in polypyrrole film and its application for electrocatalytic oxidation of ascorbic acid. Sensors and Actuators B, 123: 733-739.
