ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: Eletrodo de grafite quimicamente modificado com Nitro Blue Tetrazolium (NBT) para determinação de Pb por Voltametria Adsortiva de Redissolução Anódica
AUTORES: MOREIRA, L R M O (UFMA) ; SILVA, J B (IFPI) ; FURTADO, J G C (UFMA) ; ALMEIDA, J M S (UFMA) ; GHISI, M (UFMA) ; MARQUES, E P (UFMA) ; MARQUES, A L B (UFMA)
RESUMO: Um eletrodo de grafite quimicamente modificado com o ligante NBT (EQM/NBT) foi avaliado para a determinação de chumbo em meio aquoso ácido. O eletrodo apresentou adsorção espontânea e irreversível, dependência do pH, e capacidade de captar íons 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 o metal: 2,5x 10-8 mol L-1.
PALAVRAS CHAVES: chumbo, voltametria de redissolução, tetrazólio
INTRODUÇÃO: Os compostos derivados dos sais de tetrazólio são conhecidos em diversas aplicações analíticas. Por outro lado, eletrodos de carbono têm sido usados para o preparo de eletrodos quimicamente modificados (EQMs) para fins analíticos. Um dos principais mecanismos de funcionamento destes 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).
O composto tetrazolium se caracterizam 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 NBT, para a determinação do metal Pb.
MATERIAL E MÉTODOS: As medidas eletroquímicas foram realizadas com o auxilio de um potenciostato BAS automático modelo CV-50W, acoplado a um microcomputador para registro e aquisição dos dados. O eletrodo de grafite foi usado como suporte para a incorporação do NBT (eletrodo de trabalho: EQM/NBT). Como eletrodo auxiliar foi usado um fio de platina e como referência o eletrodo Ag/AgCl. Uma solução 1,0x10-3 mol.L-1 em meio hidroalcoólico de NBT foi usada na modificação espontânea da superfície do eletrodo de grafite pirolítico, pela introdução do eletrodo à solução por alguns minutos. O tampão Britton Robinson (BR) foi usado no estudo do pH. Nitrogênio foi usado para a deaeração da solução na célula eletrolítica.
A Tabela 1 apresenta as condições otimizadas para as medidas voltamétrica do metal chumbo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Um estudo inicial do EQM/NBT mostrou que o processo redox do NBT é altamente dependente do pH, sendo que na faixa de pH 5-6, obteve-se as melhores respostas analíticas para o metal chumbo. A Figura 1 mostra os voltamogramas do NBT, nestes dois valores de pH. Isto está de acordo com a literatura (MARQUES, 1995), que mostra também que há o envolvimento de dois elétrons no processo redox global. Observou-se que à medida que o pH aumenta há uma diminuição da variação do potencial entre os dois picos anódicos e os catódicos, isto é, aumenta o caráter de reversibilidade. À medida que o pH aumenta ocorre uma maior nitidez na separação entre os processos anódicos e catódicos, apesar do concomitante aumento da reversibilidade. A Figura 2 apresenta a resposta do eletrodo EQM/NBT para chumbo. O eletrodo, previamente, modificado pelo NBT, mostrou um bom desempenho analítico para chumbo, em pH 6,0 (tampão BR) através do decréscimo da corrente referente ao NBT, em 52mV de potencial de pico. A Figura 2 (A) mostra os voltamogramas, enquanto a Figura 2 (B) mostra a curva analítica correspondente. Com a adição de sucessivas alíquotas do metal chumbo, observou-se aumentos da corrente de pico, cujo comportamento é linear, com relação à concentração. O eletrodo mostrou boa sensibilidade nas condições estudadas. A curva de calibração mostra um comportamento linear na faixa de concentração de 2,5x10-8 a 2,5x10-7 (r2 = 0,996).
CONCLUSÕES: Os estudos voltamétricos mostraram que o composto Nitro Blue Tetrazolium (NBT), adsorve forte e irreversivelmente na superfície do eletrodo de grafite pirolítico basal. Os processos eletroquímicos das espécies em solução, apresentam dependência do pH do meio. O EQM/NBT foi avaliado satisfatoriamente, para a determinação de chumbo em meio aquoso, com um limite de quantificação de 2,5x10-8 mol L-1. Bons resultados de repetibilidade (DPR de 5%) e de recuperação (99%) foram obtidos, garantido bom desempenho analítico.
AGRADECIMENTOS: CAPES e LPQA
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.
HOOPER, W.D. Recent Chemistry and Uses of formazans and Tetrazolium Salts. Ver. Pure and appl. Chem.,19, 221.(1969)
