ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO VOLTAMÉTRICA DE Cd e Pb NO MODO REDISSOLUÇÃO ANÓDICA EMPREGANDO ELETRODO DE GRAFITE MODIFICADO COM CLORETO DE 2,3,5 –TRIFENIL -2H-TETRAZOL –TTC (EQM/TTC)
AUTORES: MOREIRA, LRMO (UFMA) ; SILVA, J B (IFPI) ; PEREIRA, E V S (UFMA) ; COSTA, W M (UFMA) ; MARQUES, A L B (UFMA) ; MARQUES, E P (UFMA)
RESUMO: O estudo do comportamento eletroquímico do ligante TTC, em eletrodo pirolitico basal, mostrou adsorção espontânea e irreversível, dependência do pH, e capacidade de captar ions Cd(II) e Pb(II) da solução para a superfície do eletrodo. . Um procedimento foi otimizado, tendo sido encontradas as seguintes condições: tempo de pré-concentração: 30s, tempo de repouso: 15s; velocidade de varredura: 10 mV/s; amplitude de pulso: 100 mV; sensibilidade do equipamento: 10 µA/V. Faixa linear de concentração para os dois metais: 1x 10-9 a 1x 10-8 mol L-1.
PALAVRAS CHAVES: tetrazólio, voltametria, íons metálicos
INTRODUÇÃO: Eletrodos a base de carbono são bem conhecidos como materiais úteis para a fabricação de vários sensores eletroquímicos para fins analíticos. Um dos principais mecanismos de funcionamento de tais eletrodos é a adsorção espontânea de espécies com capacidade adsortiva e quelante. A seletividade destes eletrodos depende das propriedades das substâncias modificadoras usadas, frente às espécies-alvo (LEFEVRE, 1999).
A classe do composto tetrazolium, a exemplo do TTC, se caracteriza por possuírem anéis com cinco átomos de carbono e quatro átomos de nitrogênio, nos quais um dos átomos de nitrogênio é quaternário. Esses compostos são facilmente identificados por técnicas analíticas, sendo sua forma oxidada solúvel em etanol e água, e sua forma reduzida, a qual é fortemente colorida, insolúvel em água (HOOPER,1969).
O mecanismo de redução e oxidação desta classe de compostos, na superfície de eletrodos sólidos de carbono, tem sido discutida anteriormente (MARQUES, 1995), cujo processo eletroquímico envolve, 2 elétrons e a formação do composto formazan.
O presente trabalho descreve a preparação, caracterização e aplicação do eletrodo de carbono vítreo quimicamente modificado pelo TTC, para a determinação dos metais Pb e Cd.
MATERIAL E MÉTODOS: Os métodos utilizados para o presente estudo foram à voltametria cíclica e a voltametria de redissolução anódica. Para a modificação da superfície do eletrodo de grafite pirolítico, o mesmo era polido limpo, e imerso em solução de TTC 1x10-3 mol.L-1, por um determinado tempo. Depois, o eletrodo era transferido para a célula contendo somente o eletrólito suporte (tampão BR) ou a solução da amostra. Em todos os experimentos, realizados na ausência de oxigênio, o eletrólito suporte era deaerado pelo borbulhamento de gás nitrogênio, durante 10 minutos. Um potenciostato BAS automático modelo CV-50W, foi usado para as medidas eletroquímicasrealizadas em uma célula com capacidade para 10 mL. Um eletrodo Ag/AgCl (3 mol.L-1 KCl) foi usado como eletrodo de referencia (ER) e um fio de platina com eletrodo auxiliar (EA). . O potenciostato era acoplado a um microcomputador GATEWAY 2000 modelo EV500, para o registro e aquisição das medidas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A adsorção da espécie TTC na superfície do eletrodo foi realizada em circuito aberto,ou seja, através da exposição do mesmo por alguns segundos, em solução de TTC 1x10-3 mol.L-1. A Figura 1 mostra a resposta voltamétrica referente ao eletrodo EQM/TTC em uma solução de 10 mL de tampão BR, em diferentes valores de pH.Conforme pode ser observado, o processo redox é altamente dependente do pH. Um estudo efeito da variação do pH sobre o potencial formal, para os três processos redox (I, II, e III) foi realizado, e indica o envolvimento de 2 elétrons no processo redox global. Após o estudo de pH, fez-se uma avaliação do desempenho analítico do eletrodo modificado quanto a resposta para os metais cádmio e chumbo. A Fig 2 apresenta o resultado desse estudo, otimizado, onde os íons apresentaram picos anódicos em potenciais próximos de 750 e 575 mV, para cádmio e chumbo, respectivamentes. Com a adição de sucessivas alíquotas destes elementos, observa-se aumentos da corrente de pico, cujo comportamento é linear, com relação à concentraçãoA Fig 3 apresenta a resposta do eletrodo EQM/TTC para chumbo. Um comportamento diferente do observado para cádmio foi obtido para chumbo. Para a determinação do metal, usou-se o decaimento da corrente referente ao TTC, em função da adição do metal ao eletrólito (tampão BR, pH 6,0).Outras diferenças, como a sensibilidade e a forma dos voltamogramas, também foram observadas. A partir das curvas de calibração pode-se verificar um limite de quantificação de 1,0x10-9 mol L-1, para os dois analitos, cádmio e chumbo. A aplicação destes eletrodos na determinação dos metais em água de consumo humano, apresentou, bons resultados de reprodutibilidade (DPR de 6% para cádmio e 12,6% para chumbo)e percentagem de recuperação (98% para cádmio e chumbo)
CONCLUSÕES: O eletrodo de carbono vítreo quimicamente modificado com TTC, mostrou um bom desempenho analítico para a determinação dos metais cádmio e chumbo, na faixa de 1x 10-9 a 1x 10-8 mol.L-1 e bons resultados, quando aplicado a amostras de água de consumo humano.
AGRADECIMENTOS: CAPES,FAPEMA, CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LEFEVRE, G.; BESSIERE,J.; Walcarius, A. Cuprite-modified electrode for the detection of iodide species. Sensors and Actuators B 59, 113–117,1999.
MARQUES, E.P; ZHANG, J.; TSE,H.; METCALF, R; PIETRO, W.J. Surface Electrochemistry of-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide [MTT]Br) adsorbed on a graphite electrode. J. of Electroanal. Chem., 395, 133-138, 1995.
