Métodos Eletroanalíticos de Detecção: Perspectivas e Desafios

Análises químicas tradicionais envolvem diversas etapas preliminares entre as quais pode-se citar a coleta, transporte da amostra ao laboratório e armazenagem apropriada. Isto resulta em espera prolongada para a tomada de decisões e, adicionalmente, aumento de custos. No contexto acima assinalado, métodos eletroanalíticos têm recebido crescente atenção em áreas ligadas à indústria, saúde, meio ambiente e pesquisa básica devido a vantagens como baixo custo da instrumentação, portabilidade e rapidez das análises.

Informações sobre a concentração de espécies químicas em tempo real e com dispositivos descartáveis também consistem em demanda da atual sociedade. Com os contínuos desenvolvimentos na área de instrumentação e nanotecnologia, sensores eletroquímicos que atendam a estas exigências têm sido fabricados. O desenvolvimento de protótipos estruturalmente microscópicos também tem atraído interesse pois em algumas áreas da ciência, como por exemplo no estudo de sistemas biológicos, os eventos de relevância ocorrem no interior ou nas paredes de células de dimensões micrométricas. A obtenção de informações sobre a dinâmica das transformações químicas neste tipo de ambiente pode colaborar para a compreensão de mecanismos de funcionamento das células. Outros exemplos de aplicação destes dispositivos microscópicos residem nas áreas de corrosão e microeletrônica ou em situações nas quais os volumes de amostra são reduzidos.

Um problema geralmente associado ao uso de sensores eletroquímicos diz respeito à deterioração da superfície do eletrodo ou adsorção de reagentes e/ou produtos na interface em função de contato prolongado com a solução-problema. Esta alteração da superfície eletródica tem implicações diretas na repetibilidade das medidas. Todavia, há estratégias que viabilizam a minimização destes efeitos deletérios como o uso de dispositivos descartáveis ou o trabalho em sistemas em fluxo, em que a superfície do eletrodo é continuamente “lavada” por eletrólito não contaminado. Cabe ainda considerar aspectos associados à seletividade dos métodos desenvolvidos, visto que outras espécies químicas além do analito de interesse podem contribuir para o sinal obtido ao se trabalhar com matrizes relativamente complexas. Nestes casos pode-se recorrer à proteção da superfície eletródica com filmes poliméricos restritivos à passagem de substâncias químicas em função de propriedades como tamanho e carga. Outra alternativa usualmente empregada baseia-se na modificação deliberada da superfície eletródica, como por exemplo pela deposição de substâncias capazes de mediar eficientemente os processos eletroquímicos. Desta forma, promove-se a melhoria da sensibilidade e seletividade das determinações analíticas. A desejável compreensão destes mecanismos eletrocatalíticos é útil no desenvolvimento racional de dispositivos mais eficientes e, com este intuito, diversas técnicas eletroquímicas e de análise de superfície podem ser empregadas.

O complexo processo que ocorre na interface do eletrodo com a matriz estudada proporciona um ambiente adequado para que os químicos exerçam de maneira criativa a competência para resolver alguns dos problemas acima explicitados. Neste contexto se insere o presente seminário, em que pretende-se abordar as recentes inovações e os novos desafios da eletroanalítica, especialmente no que diz respeito à fabricação e ao uso de sensores eletroquímicos. Particular atenção será dada a exemplos que demonstrem a importância da Química como ciência básica para a melhoria das condições de vida em nossa sociedade.

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