Working Electrodes from Amalgam Paste for Electrochemical Measurements

Abstract

Paste electrode with paste amalgam as an active electrode material is described here for the first time. Designed electrode from silver paste amalgam (AgA-PE) is solely metallic and does not contain any organic binder. Mechanical surface regeneration of AgA-PE is performed in the same way as for classical carbon paste electrodes and reproducibility of such regeneration is about 10%. Electrochemical surface regeneration appeared very efficient for most measurements. In dependence on paste metal content, the electrode surface can be liquid (resembling a film) or rather solid. The hydrogen overvoltage on AgA-PE is high, and the electrode allows measurements at highly negative potentials. AgA-PE is well suited for study of reduction or oxidation processes without an accumulation step. Anodic stripping voltammetry of some metals tested on the electrode is influenced by formation of intermetallic compounds. The measurement based on cathodic stripping voltammetry (adenine, cysteine) and on catalytic processes from adsorbed state (complex of osmium tetroxide with 2,2'-bipyridine) can be performed on AgA-PE practically under the same conditions as found earlier for HMDE and for silver solid amalgam electrode. The working electrode from paste amalgam combines the advantages of paste and metal electrodes.

Preparation and Properties of Mercury Film Electrodes on Solid Amalgam Surface

“…The simple apparatus described in experimental part and depicted in Figure 1 markedly decreases the risk of environmental contamination with mercury and its compounds, because the paste amalgam used as anode is not liquid and thus it cannot be spilled [33]. The main advantage of the apparatus is constant concentration of mercuric ions in the electrolyte because of the autoregulation process: the amount of mercury deposited at working electrode (cathode) is exactly equal to the amount of mercury transferred into the solution by anodic dissolution of silver paste amalgam.…”

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

“…A construção de eletrodos de pasta de amálgama é reportada apenas com o uso de prata como metal, 21,32,33 isto porque o uso de outros metais pode promover a formação de óxidos, tanto com o metal quanto com o mercúrio, os quais dificultam o processo de transferência eletrônica através da interface eletrodo-solução.…”

“…Amálgamas contendo acima de 15% em massa de prata solidificam rapidamente e naquelas contendo composição abaixo de 10% em massa de prata, a amálgama formada é líquida. 21,32 Os eletrodos de pasta de amálgama de prata possuem superfície eletródica facilmente renovável; apenas um simples processo de polimento mecânico, utilizando lixa fina, é suficiente para a sua completa renovação. Entretanto, o uso destes eletrodos deve ser cuidadosamente considerado, pois a permanência deste eletrodo na solução de trabalho, por longos períodos de tempo, pode promover a contaminação do eletrodo por difusão da solução para o interior da pasta e, consequentemente, a perda da eficiência analítica.…”

“…Além disto, a amalgamação mecânica possibilita o controle das proporções entre metal e mercúrio e a produção de SAE com propriedades mecânicas e eletroquímicas que não mudam no decorrer de até 2 anos de uso diário. 32,44 De Souza et al 43 avaliaram a morfologia e a composição de Ag-SAE preparados por amalgamação mecânica utilizando microscopia eletrônica de varredura e difração de Raios-X. Os resultados obtidos mostraram a presença de uma estrutura globular, formada por inúmeros …”

“…Entretanto, recomenda-se que semanalmente o menisco seja completamente removido e um novo menisco seja formado, a fim de se prevenir eventuais problemas de contaminação ou passivação do menisco antigo e, também, a perda da reprodutibilidade e sensibilidade nas respostas voltamétricas. 21 Na ausência de interações específicas entre o analito e o metal da amálgama sólida, os picos voltamétricos obtidos sobre MF-MeSAE m-MeSAE são similares àqueles observados sobre a superfície de eletrodos de mercúrio, [21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40] como mostrado na Tabela 1. A deposição natural ou eletroquímica de mercúrio sobre uma superfície de SAE é preferível à deposição sobre um suporte metáli-co, pois o filme de mercúrio formado sobre o SAE apresenta maior estabilidade e melhor reprodutibilidade que os filmes depositados sobre outros suportes metálicos.…”