Characterization and Use of Copper Solid Amalgam Electrode for Electroanalytical Determination of Triazines-Based Herbicides

Abstract

This paper reports the construction, characterization and use of copper solid amalgam electrode in the study of the electrochemical behavior of atrazine and ametryne herbicides by square-wave voltammetry. This study was used as basis for the development of sensitive analytical methods for the determination of these herbicides in natural water, avoiding the use of mercury, by means of a solid electrode that presents high sensitivity and minimizes any environment contamination with mercury residues. The experimental and voltammetric conditions were evaluated and the results showed a reduction peak for atrazine at À 0.98 and at À 1.1 V vs. Ag/AgCl 3.0 mol L À1 for ametryne, both with characteristic of an irreversible electrode reaction in an electrochemical diffusion controlled process, involving two electrons for each herbicide reduction. Based on voltammetric studies, it has been demonstrated that the most possible mechanism for the reduction of herbicides involved reduction of bond carbon-chloride for atrazine and the reduction of bond carbon -SCH 3 for ametryne. The detection limit of herbicides obtained in pure water (laboratory samples) was shown to be lower than the maximum limit of residue established for natural water by the Brazilian Environmental Agency, demonstrating that this methodology is very suitable for determining any contamination by atrazine and ametryne residues in different samples, proving a good substitute for mercury electrodes.

Utilização de eletrodos sólidos de amálgama para a determinação analítica de compostos orgânicos e inorgânicos

“…De Souza et al 41,42 avaliaram, por energia dispersiva de raios-X (EDX), a composição química de um CuSAE preparado por amalgamação natural e observaram que após aproximadamente 90 dias de amalgamação as proporções atômicas obtidas foram 66,78 e 33,22% para cobre e mercúrio, respectivamente, considerando-se a quantidade de matéria de cada um dos componentes, confirmando a presença dos dois metais, com maior intensidade para o cobre.…”

“…Neste potencial, a reação de desprendimento de hidrogênio promove a completa remoção de reagente e/ou produtos adsorvidos, promovendo uma reprodutibilidade de 2 a 3% nas respostas voltamétricas. 41,42,49,50 Estabilidade química e mecânica A estabilidade química dos SAE permite que possam ser empregados em meios agressivos, tais como meio fortemente ácido ou básico e em solventes orgânicos e, também, em meios onde possam ocorrer reações com formação de gases, pois a superfície sólida e compacta não permite a contaminação ou deterioração da superfície eletródica. Mikkelsen e colaboradores 51 desenvolveram um sistema automatizado para monitoramento contínuo de traços de metais em águas naturais, de drenagem e residuárias de plantas de tratamento de águas, utilizando elétrodos de amálgamas dentárias.…”

“…De Souza et al 41,42,49 reportaram o uso de p-CuSAE para a determinação analítica de atrazina e ametrina, dois herbicidas largamente empregados em culturas de cana-de-açúcar, onde as respostas voltamétricas são baseadas na redução de C-Cl na atrazina e C-S na ametrina, ambas com excelentes valores para os limites de detecção.…”

Nontraditional Electrode Materials in Environmental Analysis of Biologically Active Organic Compounds

“…Moreover, CuSAE was used for square-wave voltammetry (SWV) of herbicides Atrazine [8] and Ametryne [9] based on reduction of C À Cl (Atrazine) or C À S (Ametryne) bond with…”

A Solid Film Electrode of Intermetallic Ag2Hg3.02 for the Direct Determination of Folic Acid in Fresh and Processed Fruit Juices

“…The detection limits obtained in these studies were in the level of 10 À6 to 10 À9 mol L À1 and sometimes the fabrication process associated with chemical modified electrodes is typically both time-consuming and laborious. For this reason, great attention has been paid to the development of solid amalgam electrodes due to their nearly nontoxic nature, easy preparation, mechanically stability, high durability, easy surface pretreatment, simple electrochemical regeneration and high sensitivity [20]. Solid amalgam electrodes have been used in many electroanalytical applications with good sensitivity and selectivity [20][21][22].…”