Eletrodos modificados com polímeros perfluorados e sulfonados: aplicações em análises ambientais

Abstract

Recebido em 13/10/99; aceito em 4/2/00 PERFLUORINATED AND SULFONATED POLYMERS MODIFIED ELECTRODES: APPLICA-TIONS TO ENVIRONMENTAL ANALYSIS. Perfluoro and sulfonated ion-exchange polymers are recognized as a very useful material for various mechanistic studies and applications in electrochemistry. These polymers are characterized by high equivalent weights and by a low number of ion-exchange sites interposed between long organic chains. The solubility enables a preparation of stable polyelectrolyte films on the electrode surface. Examples of the determination of trace metals and organic componds in real environmental samples are presented.Keywords: ion-exchange voltammetry; polymeric coating; electroanalysis. DIVULGAÇÃO INTRODUÇÃOA capacidade de pré-concentração dos eletrodos modificados com filmes finos de polímeros de troca iônica foi descrita em estudos do começo da década de 80 [1][2][3] . A técnica que utiliza estes sensores recebeu a denominação de voltametria de troca iônica (IEV) 4 apresentando inúmeras potencialidades e aplicações analíticas.Nesta técnica usam-se eletrodos sólidos, geralmente, carbono vítreo, grafite pirolítico, platina ou ouro, coberto com um filme fino do polímero trocador de íon, o qual permite uma pré-concentração, detecção voltamétrica simultânea e rápida do íon analito eletroativo. O sinal voltamétrico registrado nestas condições depende da concentração das espécies eletroativas incorporadas pelo trocador iônico dentro da camada poliméri-ca 5 . Se um trocador iônico caracterizado pela seletividade pró-pria for usado, é possível determinar analitos eletroativos iônicos em níveis de concentração de submicromolar. Além do mais, a presença da cobertura poliônica na superfície do eletrodo evita fenômeno de adsorção ou precipitação. Estes fenô-menos observados frequentemente na análise de matrizes complexas, como fluidos biológicos ou amostras ambientais 6-7 , podem desativar a superfície do eletrodo e impedir a aplicação direta dos métodos voltamétricos em amostras reais.A utilização da pré-concentração de troca iônica em conjunto com as técnicas eletroquímicas foi estudada também para o desenvolvimento de eletrodos de pasta de carbono modificados pela mistura do aglutinante usado na preparação da pasta com um trocador iônico adequado [8][9] . Os avanços na avaliação quantitativa e físico-química do comportamento eletroquímico dos eletrodos modificados com polímeros encontram-se descritos em artigos de revisão na literatura 10-13 . Alguns aspectos das aplicações analíticas da voltametria de troca iônica em eletroanálise foram discutidos enfocando o contexto como método de pré-concentração não-faradaico 5 ou como determinação eletroquímica de metais traço e substâncias orgânicas com eletrodos modificados [14][15] . Neste artigo são descritas as utilizações mais comuns dos eletrodos modificados com polímeros de troca iônica perfluorados e sulfonados aplicados na determinação das características eletroquímicas de espécies em amostras ambientais. PRINCÍPIOSA vantagem de cobrir a superfíci...

Sensores eletroquímicos: considerações sobre mecanismos de funcionamento e aplicações no monitoramento de espécies químicas em ambientes microscópicos

“…Neste sentido, a estratégia convencionalmente utilizada consiste na deposição de membranas poliméricas insolúveis em meio aquoso, que são seletivas à difusão de compostos dissolvidos em solução por diferentes mecanismos. Como exemplos de substâncias convencionalmente utilizadas podem ser citados Nafion [81][82][83] , polipirrol 84 , polianilina 85 e acetato de celulose 86 . Cabe ressaltar um interessante uso de membrana de gelatina sólida no recobrimento da superfície eletródica, que traz vantagens adicionais relacionadas à menor influência da convecção nas medições, uma vez que a camada protetora possui espessura relativamente grande.…”

Estabilização de solo contaminado com zinco usando zeólitas sintetizadas a partir de cinzas de carvão

“…A análise de metais pesados em água tem sido efetiva usando-se eletrodos modificados com polímeros perfluorados e sulfonados [27][28][29][30][31] . Os eletrodos de filme fino de mercúrio coberto com poli(ácido aminobenzenosulfônico) foram examinados como um sensor para a determinação de traços de Cd, Pb e Zn em amostras reais de água 32 .…”

“…As coberturas permeáveis seletivas reduzem a interferên-cia e a contaminação do eletrodo por compostos orgânicos presentes normalmente nas amostras reais, como a matéria húmica e os agentes surfactantes. Um benefício adicional é a estabilização mecânica das gotículas de mercúrio formadas sobre o eletrodo de carbono vítreo.A análise de metais pesados em água tem sido efetiva usando-se eletrodos modificados com polímeros perfluorados e sulfonados [27][28][29][30][31] . Os eletrodos de filme fino de mercúrio coberto com poli(ácido aminobenzenosulfônico) foram examinados como um sensor para a determinação de traços de Cd, Pb e Zn em amostras reais de água 32 .…”

Uso da voltametria cíclica e da espectroscopia de impedância eletroquímica na determinação da área superficial ativa de eletrodos modificados à base de carbono

“…A denominação de eletrodos quimicamente modificados (EQMs) foi sugerida por Murray et al na década de 70 para definir eletrodos com espécies quimicamente ativas devidamente imobilizadas na superfície desses dispositivos [22,23] .…”

“…A modificação do eletrodo por agentes modificadores conferem à superfície eletródica propriedades específicas, tais como, eletrocatálise [24] e pré-concentração, sendo esta última muito empregada para a determinação de metais. Nesse aspecto, são encontradas na literatura diversas revisões que descrevem as diferentes estratégias para construção de eletrodos modificados [22,23] .…”