ESTUDO ELETROANALÍTICO DO CARRAPATICIDA FIPRONIL PELA TÉCNICA DE VOLTAMETRIA CÍCLICA
ISBN 978-85-85905-21-7
Área
Química Analítica
Autores
Diniz, J.A.D. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA) ; Okumura, L.L.O. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA) ; Filomena de Souza Silva, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA) ; de Abreu Pinheiro, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA)
Resumo
Este trabalho objetivou a caracterização eletroquímica do carrapaticida fipronil, por meio da técnica de voltametria cíclica. Foram testados diferentes eletrólitos de suporte e diferentes eletrodos de trabalho. O composto apresentou melhor resposta voltamétrica em eletrólito de suporte NaOH 0,1 mol L-1 (pH 13,1) e em eletrodo de trabalho de pasta de carbono na composição 70% grafite e 30% óleo mineral. A partir dos estudos de variação da velocidade de varredura, concluiu-se que o processo é irreversível e o transporte de massas é controlado por adsorção.
Palavras chaves
Voltametria cíclica; Fipronil; Carrapaticida
Introdução
O carrapato dos bovinos (Rhipicephalus microplus) é um dos principais problemas sanitários dos rebanhos. O prejuízo econômico ocasionado pela infestação desse ectoparasita se dá pelo custo no tratamento dos bovinos e sem dúvida pela perda da produção (BRITO et al., 2010). No Brasil, com base em estimativas atualizadas, as perdas econômicas causadas por esse parasita chegam a dois bilhões de dólares por ano (MONTEIRO et al., 2010). Existem no mercado diferentes famílias de carrapaticidas, com formas de ação e maneiras de aplicação diferentes (FURLONG et al., 2007). O uso incorreto e indiscriminado destes produtos tem causado sérios problemas de resistência dos carrapatos, bem como riscos de contaminação ao homem, ao ambiente, aos animais e, consequentemente, a alimentos como a carne e o leite (CLEMENTE et al., 2010). Fipronil (FPN) (5-amino-1-[2,6- dicloro-4-(trifluormetil) fenil]-4-[(trifluorometil) sulfinil]-1H-pirazol-3- carbonitrila) é um pesticida de amplo espectro derivado da família do fenilpirazol, altamente ativo e considerado de segunda geração (GUNASEKARA & TROUNG, 2007; WILDE et al., 2001). As técnicas eletroanalíticas relacionam medidas de quantidades elétricas, tais como, corrente, potencial e carga, com parâmetros químicos de compostos de interesse (SKOOG et al., 1998). A aplicação dessas técnicas na análise de amostras complexas são mais rápidas e de menor complexidade de execução, quando comparadas às metodologias cromatográfica (CODOGNOTO et al., 2004; RUPP & ZUMAN, 1992). Objetivou-se assim, a aplicação da técnica de voltametria cíclica para caracterização eletroquímica do carrapaticida fipronil
Material e métodos
Reagentes e solução estoque de FPN Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico de pureza (P.A.). Padrão FPN foi adquirido da Sigma-Aldrich (FLUKA, USA), cloreto de potássio, hidróxido de potássio, fosfato de sódio monobásico, fosfato de sódio bibásico, hidróxido de sódio, ácidos bórico, fosfórico e acético foram obtidos da Vetec (Brasil). A solução estoque de FPN 2,00 g L-1 (4,575 mmol L-1) foi preparada com água ultrapura deionizada e posteriormente, armazenada sob refrigeração. Medidas voltamétricas As medidas voltamétricas foram realizadas em um potenciostato/galvanostato PGSTAT 128 N Autolab potentiostat (Eco-Chemie, Utrecht, The Netherlands) interfaciado a um microcomputador pelo software General Purpose Electrochemical System (GPES, versão 4.9). Utilizou-se uma célula eletroquímica com arranjo de três eletrodos (eletrodo de referência Ag|AgCl, KCl3M, eletrodo auxiliar de platina e eletrodo de trabalho). Testou-se os seguintes eletrodos de trabalho (Metrohm®): ouro, grafite pirolítico, carbono vítreo e pasta de carbono (oito composições diferentes, incluindo modificações com líquido iônico, óxido de grafeno e nanotubos de carbono); e os seguintes eletrólitos de suporte: KOH, NaOH, tampão fosfato (pH 12,0) e tampão BR (pH entre 2,0 e 11,0), todos na concentração 0,1 mol L-1. Detecção eletroquímica de FPN As medidas eletroquímicas para caracterização dos processos eletródicos do carrapaticida foram realizadas pela técnica de voltametria cíclica (VC), em temperatura ambiente, em triplicata. Foi realizada uma investigação sobre a eletroatividade do composto, bem como o eletrodo de trabalho e o eletrólito de suporte em que o processo redox seria favorecido.
Resultado e discussão
Após observação do pico de oxidação do composto em aproximadamente +0,700 V,
foi realizado estudo para a escolha do eletrólito suporte que apresentasse
melhor resposta eletroquímica. Observou-se que em eletrólitos de suporte com
valores de pH ácido não houve solubilização do composto. O eletrólito que
apresentou melhor resposta eletroquímica foi NaOH 0,1 mol L-1
(Figura 1). Para a otimização da eletroatividade de FPN, realizou-se testes
com os eletrodos de ouro, grafite pirolítico, carbono vítreo e pasta de
carbono. Observou-se que o processo redox do padrão foi mais favorecido
utilizando-se o eletrodo de pasta de carbono. A proporção de pasta de
carbono que apresentou melhor definição, intensidade de corrente e repetição
do pico de oxidação foi 70% de grafite e 30% de óleo mineral, portanto, esta
foi escolhida para as futuras análises voltamétricas. O experimento de
variação da velocidade de varredura no intervalo de 25 a 300 mV
s-1 foi realizado com o objetivo de avaliar o grau de
reversibilidade e a natureza do transporte do material eletroativo para a
superfície do eletrodo de trabalho. Os voltamogramas cíclicos de FPN podem
ser observados na Figura 2. Como observado, houve um deslocamento do pico de
oxidação para regiões mais positivas com aumento da velocidade de varredura
e variação linear da corrente de pico de oxidação com a velocidade de
varredura, indicando que o processo é irreversível e controlado por adsorção
respectivamente (BARD & FAULKNER, 2001).
Voltamogramas cíclicos do composto FPN em diferentes eletrólitos de suporte.
Voltamogramas cíclicos do composto FPN em diferentes velocidades de varredura.
Conclusões
O estudo eletroanalítico mostrou que a partir do eletrodo de pasta de carbono (composto por 70% grafite e 30% óleo mineral) e eletrólito suporte NaOH 0,1 mol L-1 obtém-se sinal analítico em aproximadamente +0,700 V para o processo de oxidação do carrapaticida fipronil. A partir da variação de velocidade de varredura foi possível concluir que o processo oxidativo é irreversível e o transporte de massas é controlado por adsorção.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq, à CAPES e à FAPEMIG pelos apoios financeiros concedidos.
Referências
BARD, A. J.; FAULKNER, L. R. Electrochemical Methods. Fundamentals and Applicatons. 2ª ed. Nova York: John Wiley & Sons, 2001.
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MONTEIRO, C.M.; DAEMON, E. ; SILVA, A.M.R.; MATURANO, C.A. Acaricide and ovicide activities of thymol on engorged females and eggs of Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae). Parasitology Research, 615-619. 2010
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WILDE, G.E.; WHIWORTH, R.J.; CLAASSEN, M.; SHUFRAN, R.A. Seed treatment for control of wheat insects and its effect on yield. J. Agr. Urban. Entomol., v.18, p.1-11, 2001.
