ÁREA: Química Analítica

TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO VOLTAMÉTRICA DA ALIZARINA ADSORVIDA NA SUPERFÍCIE DO ELETRODO DE CARBONO GRAFITE PIROLÍTICO

AUTORES: Furtado, N.J.S. (IFPI) ; Farias, E.A.O. (UFPI) ; Silva, J.B. (IFPI) ; Eiras, C. (UFPI) ; Leite, J.R.S.A. (UFPI) ; Marques, E.P. (UFMA) ; Marques, A.L.B. (UFMA) ; Alves, F.G.P. (IFPI) ; Lima Filho, F.S. (IFPI)

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo à caracterização por voltametria cíclica da alizarina, esta imobilizada na superfície do eletrodo de grafite pirolítico (EGP). Os estudos de caracterização foram realizados considerando o melhor tempo de deposição, a influência do pH do processo redox e estabilidade da alizarina na superfície do eletrodo. Os estudos mostraram que seu processo redox é altamente dependente do tempo de deposição e do pH do meio, sendo que com 85s de deposição e em pH=2 foram obtidos bons resultados, quando comparados a outros parâmetros estudados, a alizarina apresentou três oxidações e duas reduções.

PALAVRAS CHAVES: Alizarina; Grafite Pirolítico; Voltametria cílcica

INTRODUÇÃO: A alizarina (1,2-dihidróxi-9,10-antraquinona) pertence à classe dos corantes Alizarinas (Vermelho de Alizarina S, Amarelo de Alizarina R, Violeta de Alizarina N, Quinalina, alizarina e etc.), sendo ela caracterizada pela presença de duas hidroxilas ligadas à estrutura central de uma Antraquinona. Existem estudos na literatura que relatam a aplicação das Alizarinas como indicador ácido-base, onde suas soluções exibem diferentes colorações dependendo do pH (BARBOSA et al., 1985), há trabalhos que discutem o papel das Alizarinas como agente modificador da superfície de eletrodos sólidos, e estes uma vez modificado foram aplicados para determinar metais em meios aquosos, isto empregando técnicas analíticas de voltametria (MOUCHREK FILHO et al., 1999). O Violeta de Alizarina N e o Amarelo de Alizarina R são utilizados como reagentes espectrofotométricos (PEREIRA et al., 2003; DANTAS et al., 2000), mas, entre as Alizarinas, o Vermelho de Alizarina S destaca-se por ser o mais estudado, quer por espectrofotometria como por técnicas eletroanalíticas. A literatura mostra diversas aplicações de eletrodos de grafite pirolítico (EGP) para fins analíticos, isto se deve ao aumento da sensibilidade devido à adsorção espontânea de espécies químicas que modificam quimicamente a superfície desses eletrodos gerando os eletrodos quimicamente modificados (EQM). Ainda há poucas discussões na literatura sobre a utilização da alizarina, (1,2-dihidróxi-9,10-antraquinona), como modificador da superfície de eletrodos sólidos, principalmente, do carbono grafite pirolítico, e isto motivou os estudos realizados neste trabalho.

MATERIAL E MÉTODOS: As medidas de voltametria cíclica foram feitas no Potenciostat/Galvanostato Autolab PGSTAT 128N, acoplado a um computador com o software Nova 1.6 para obtenção dos voltamogramas. Realizou-se os experimentos de voltametria cíclica em célula eletroquímica com capacidade volumétrica de 50,0 mL, contendo entradas para eletrodos de referência (colomelano saturado), de trabalho (EGP), auxiliar (fio de platina) e também para o gás nitrogênio (N2). Adicionou-se na célula eletroquímica 20 mL do tampão Britton Robisson (BR) que possui pH inicial de 1.8, este podendo ser ajustado até pH 12 utilizando solução de NaOH. Visando os estudos do processo redox da alizarina adsorvida na superfície do eletrodo, foram adotados alguns parâmetros a fim de caracterizar o processo, como: melhor tempo de modificação da superfície do eletrodo de trabalho (EGP) pela alizarina, influência do pH e estabilidade da alizarina na superfície do eletrodo durante os experimentos eletroquímicos. Os estudos foram realizados em meio aquoso, inicialmente foi feito a modificação da superfície do EGP pela alizarina, utilizando uma solução 1x10-3 mol.L-1. Esta modificação foi feita introduzindo o EGP na solução de alizarina, sobre agitação mecânica, pois a alizarina é parcialmente solúvel em água, e antes do registro voltamétrico borbulhou-se na célula N2 por 30 s. Realizou-se medidas com tempo de imersão de 5, 25, 45 e 65 segundos, sendo que antes de cada imersão no tempo escolhido e registro voltamétrico, o eletrodo foi limpo com lixa L200 e solução de alumina 0,3 µmol/L. Usou-se pHmetro da marca Tec-3MP para ajustar o tampão BR até o pH desejado, através da adição da solução de NaOH (1,0 mol/L) gota-a-gota e a análise do comportamento da alizarina foi feita em pHs 2, 4, 6 e 8, figura 1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados da alizarina adsorvida na superfície do eletrodo de grafite pirolítico (EGP) apresentaram processos de oxidação muito dependente do tempo deposição e do pH. O tempo de modificação também é importante, pois, observou-se que os melhores resultados da formação dos picos de oxidação e redução da alizarina ocorrem com tempo de 85 s. Pode-se observar na Figura 01 o comportamento da alizarina, modificada com 85s, em função do pH: em pH 2,0 há potenciais de oxidação na faixa de -0,4 a -0,1 V e a medida que o pH aumenta ocorre deslocamentos destes potenciais e até mesmo impedimento de oxidações de determinados picos, pois, observou-se que em pH 2 tem-se 3 picos de oxidação e dois de redução, e em pH 6 e 8 há apenas um pico largo e mal definido, o que implica dizer que a alizarina possui melhores respostas voltamétricas em pH ácido. O estudo empregando varredura sucessivas com velocidade de 50 mV/s, para avaliar a estabilidade da alizarina na superfície do EGP mostrou que esta é muito estável, pois mesmo depois de 24 ciclos os registros voltamétricos estavam bem definidos. A alizarina apresentou capacidade adsortiva característica dos ligantes com propriedades eletroativas, pois o aumento da velocidade de varredura é proporcional ao aumento da corrente, observar na figura 02.

Figura 1.

Figura 01- Voltamograma da alizarina com tempo de posição 85 s em pH= 2, 4, 6, 8 e 10.

Figura 2.

Figura 02- Voltamograma que expressa a capacidade adsortiva da alizarina na superfície do EGP registrado em pH= 2.

CONCLUSÕES: A alizarina pode ser utilizada para a modificação da superfície do eletrodo de grafite pirolitico e os registros voltamétricos desta apresentaram processos redox bem característicos e totalmente diferentes do Vermelho de Alizarina (MOUCHREK FILHO, et. al.,1999). Sendo que estes processos mostraram-se dependente do pH e do tempo de imersão. Os resultados também evidenciaram a estabilidade da alizarina adsorvida na superfície do eletrodo de grafite pirolítico. Logo, é provável que o EGP modificado pela alizarina possa ser utilizado para evidenciar metais em soluções.

AGRADECIMENTOS: Ao IFPI, ao Grupo BIOTEC da UFPI e a UFMA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARBOSA, J.; BOSCH, E.; CARRERA, R. 1985, Talanta, 32 [11], 1077.
DANTAS, A. F.; COSTA, A. C. S.; FERREIRA, S. L. C. Uso do violeta de alizarina N (AVN) como reagente espectrofotométrico na determinação de Alumínio. Química Nova, vol. 23, n° 2, p. 155-160, 2000.
MOUCHREK FILHO, V. E.; CHIERICE, G. O.; MARQUES, A. L. B. Estudo voltamétrico do complexo de cobre (II) com o ligante vermelho de alizarina S, adsorvido na superfície do eletrodo de grafite pirolítico. Química nova, vol. 22, n° 3, p. 312-315, 1999.
PEREIRA, C. F.; FERNANDES, E. N.; MARQUES, E. P.; MARQUES, A. L. B. POTENCIALIDADES ANALÍTICAS DO SISTEMA CU(II) – AMARELO DE ALIZARINA R: Um novo procedimento espectronalítico para determinação de Cu(II) no nível de micromolar e estudos de equilíbrios em solução. Revista Analytica, n° 04, p. 53-58, 2003.