Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Construção de um sensor eletroquímico a base de Ftalocianina de Zinco (ZnPc) para determinação do 2,4,6 - Triclorofenol.
AUTORES: Lima Salvador, D. (UNIOESTE) ; Gaffo, L. (UNIOESTE) ; Dragunski, D. (UNIPAR) ; Caetano, J. (UNIOESTE)
RESUMO: Este trabalho envolve a preparação e caracterização de um sensor eletroquímico de
pasta de carbono modificado com ftalocianina de zinco (ZnPc) para determinação do
2,4,6 – Triclorofenol (2,4,6 TCF). Para avaliar a porcentagem de ZnPc para a
construção do sensor, foi usada a solução de Hexacianoferrato (II) de Potássio. A
melhor resposta para o sensor foi 10% (m/m) de ZnPc. A variação de pH para o 2,4,6
TCF, mostrou melhor valor em pH 3,0. O sistema apresentou-se irreversível com
transporte de massa controlado por difusão.
PALAVRAS CHAVES: sensores eletroquímicos; ftalocianina; pesticida
INTRODUÇÃO: A construção de sensores usando pasta de carbono modificada tem sido muito
versátil na determinação de vários analitos, tendo como uma das principais
vantagens à possibilidade de modificação interna do material eletródico,
possibilitando a renovação da superfície apenas por um simples lixamento
(FLECHSIG et al., 2005). Dentre os materiais comumente utilizados para a
modificação destes eletrodos, encontram-se as ftalocianinas metálicas (AÇIKBAS
et al., 2007) as quais apresentam condutividade elétrica, além de alta
estabilidade química. Assim a utilização deste sensor para determinação de
espécies prejudiciais ao meio ambiente vem ganhando destaque. Dentre os
compostos que podem ser estudados, encontram-se os clorofenóis, que são
substâncias orgânicas sintéticas obtidas em larga escala industrial e comercial.
Muitos são utilizados como agrotóxicos principalmente como fungicidas para
preservação de madeira (EXON, 1984). A presença de clorofenóis em sistemas
hídricos é de grande interesse, devido à variedade de fontes contaminantes e
propriedades físico-químicas dessas substâncias. Desta forma este trabalho visa
à construção de um eletrodo de pasta de carbono modificada com ftalocianina de
zinco para determinação do pesticida 2,4,6 - Triclorofenol.
MATERIAL E MÉTODOS: Os experimentos de voltametria cíclica foram realizados em uma célula
convencional de vidro Pyrex®. Como eletrodo de referência foi utilizado o
Ag/AgCl/KCl 3,0 mol L-1 e como auxiliar a placa de platina. Para
construção do sensor foi utilizado um pó de carbono da Sigma – Aldrich com grau
de pureza de 99%. Os eletrodos foram preparados variando-se a proporção de
grafite e ZnPc de 5% a 15% (m/m) com um valor fixo de ligante (Nujol®). As
análises para avaliar a melhor resposta do eletrodo e a repetitividade, foram
realizadas em uma solução de hexacianoferrato (II) de potássio (K4
[Fe(CN)6]) 0,10 mol L-1, em meio de KCl 0,5 mol
L-1 pH 3,0. O pH de trabalho foi determinado variando de 2,0 a 11,0
e a velocidade de varredura de 10 a 150 mV, ambos em meio de fosfato de sódio
0,10 mol L-1 na presença de 2,05x10-4 mol L-1
2,4,6 TCF. As medidas eletroquímicas foram realizadas em um potenciostato MQPG -
01 (micro – Química).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As análises para avaliar a melhor resposta do eletrodo foram realizadas por
voltametria cíclica em uma solução de K4[Fe(CN)6] 0,1 mol
L-1 em pH 3,0 como mostra a Figura 1. O sensor contendo 10% de ZnPc
apresentou resposta superior aos demais eletrodos, apresentando um aumento de
21,52% em relação ao de pasta pura. Desta forma, optou-se por trabalhar com o
eletrodo contendo 10% de ZnPc. Após a escolha da porcentagem de ZnPc foram
realizadas medidas para avaliar a repetitividade do mesmo. As respostas de
corrente de pico variaram de 102,95 a 106,96 μA com uma média de 105,11 ± 1,17
μA, mostrando boa repetitividade para o eletrodo 10%. O estudo da variação do pH
do meio (Figura 2) foi realizado no intervalo de 2,0 a 11,0, com objetivo de
avaliar a melhor resposta analítica para o 2,4,6 TCF. Os potenciais de pico
deslocaram-se para valores menos positivos com o aumento do pH, sendo que o pH
que apresentou melhor resposta analítica foi o 3,0 para oxidação 2,4,6 TCF. Foi
realizado também o estudo da velocidade de varredura com o objetivo de avaliar a
reversibilidade e a natureza do transporte de massa do material eletroativo para
a superfície do eletrodo. O 2,4,6 TCF, mostrou-se irreversível pela ausência de
pico de varredura reversa de potencial e apresentou-se linearmente com a raiz
quadrada da velocidade de varredura, indicando que o processo é controlado por
difusão. Outro fator que indica a difusão da espécie é a linearidade do
logaritmo da intensidade de corrente de pico em função do logaritmo da
velocidade de varredura, este apresentou comportamento linear com inclinação
próxima de 0,47. Este valor está de acordo com dados da literatura que prevê uma
inclinação de 0,5 para sistemas controlados pela difusão das espécies (GOSSER,
1993).
Figura 1
Porcentagem de ZnPc nos eletrodos: (preto) pasta de
carbono puro; (verde) 5%; (vermelho) 10%; (azul)
15%.
Figura 2
Valores de pH: (verde) 2,0; (vermelho) 3,0; (verde
escuro) 5,0; (azul) 7,0; (preto) 9,0; (rosa) 11,0.
CONCLUSÕES: O eletrodo de carbono modificado com ZnPc mostrou resposta superior ao de carbono
puro, além de mostrar boa repetitividade. O 2,4,6 TCF apresentou resposta
irreversível e controlada pela difusão das espécies, sendo promissor para
determinação de 2,4,6 TCF.
AGRADECIMENTOS: Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) campus de Toledo pela infra-
estrutura e à Fundação Araucária pela concessão da bolsa PIBIC.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AÇIKBAS, Y.; EVYAPAN, M.; CEYHAN, T.; ÇAPAN, R. and BEKAROGLU, O. Sensors and Actuators B, 123: 1017-1024, 2007. EXON, J. H. Vet. Hum. Toxicol, vol. 26, nº 6, 508-520, 1984. FLECHSIG, G. U.; KIENBAUM, M. and GRUNDLER, P. Electrochemistry Communication, 7: 1091-1097, 2005. GOSSER JUNIOR, K. D. Cyclic Voltammetry: Simulation and Analysis of Reaction Mechanisms. New York, VCH, 97-103, 1993.