“REDUÇÃO ELETROQUÍMICA DE SIMAZINA EM ELETRODOS DE CARBONO VÍTREO, PASTA DE CARBONO E PASTA DE CARBONO MODIFICADO COM FERROCENO”

Vicente Xavier Compte (PG) e Sílvia Helena Pires Serrano (PQ)

Departamento de Química Fundamental – Instituto de Química USP

e-mail:shps@quim.iq.usp.br

Palavras Chaves: Simazina; Voltametria de Pulso Diferencial e Eletrodos Sólidos

Introdução: A Simazina, 4,6-bis-(etilamino)-s-triazina, é um dos herbicidas da classe das s – triazinas de maior persistência no solo, sendo absorvido pelas raízes como um herbicida pré emergente. A técnica mais empregada para determinação desta classe de compostos é a cromatografia gasosa com detector de Fósforo-Nitrogênio (NPD - para baixas concentrações) ou detector de ionização de chama (FID - para altas concentrações). O método eletroanalítico mais utilizado para a determinação das s-triazinas é a voltametria de Pulso Diferencial ^(1-3). A faixa linear de resposta varia de (10^-7 – 10^-5) mol L^{-1 (3)}. Para concentrações superiores a 10^-5 mol L^-1, a corrente de pico não varia linearmente com a concentração ⁽¹⁾. A utilização de eletrodos sólidos associa o baixo custo das técnicas eletroanalíticas à possibilidade de efetuar análises em campo.

Objetivo: Desenvolver metodologia e otimizar condições para a determinação eletroanalítica de Simazina em meio aquoso, utilizando eletrodos sólidos ou eletrodos sólidos quimicamente modificados.

Métodos: Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico e as soluções preparadas utilizando água deionizada. Soluções estoque de Simazina foram preparadas por dissolução direta de 0,0100 g do composto em metanol. O eletrodo de carbono vítreo foi construído a partir de um bastão de carbono vítreo da Alfa - Aesar com diâmetro de 1,7 mm (A = 2,3 mm²). Após o corte, a pastilha de carbono vítreo foi embutida em teflon, com o contato elétrico sendo feito através de uma barra de latão introduzida na barra de teflon pela outra extremidade. O corpo do eletrodo destinado a utilização de pasta de carbono foi construído de maneira similar, com a cavidade para preenchimento com pasta de carbono possuindo 2 mm de diâmetro (A = 3,1 mm²) e 3 mm de profundidade. Para preparação das pastas de carbono utilizou-se grafite Acheson 38, previamente seco em estufa a 150 ⁰C e óleo nujol na proporção de 2:1 (m/m). Grafite modificado com ferroceno foi preparado por adição de 0,5 g de grafite a 20 mL de clorofórmio contendo 60 mg de ferroceno, deixando-se a mistura sob agitação até evaporação total do solvente. Pastas de carbono modificadas com ferroceno foram preparadas misturando-se grafite puro, grafite modificado com ferroceno e nujol nas proporções desejadas. Pt e Ag/AgCl, KCl (sat) foram utilizados como eletrodos auxiliar e de referência, respectivamente. O sistema de eletrodos foi imerso na célula eletroquímica contendo 10 mL de solução tampão acetato/ácido acético, pH 4,5. Após borbulhamento de N₂ por 15 minutos registraram-se voltamogramas de pulso diferencial no intervalo de
0,0 V £ E £ -1,0 V, utilizando velocidade de varredura de 5 mV s^-1; amplitude de pulso de 50 mV s^-1 e tempo de modulação de 70 ms. Adições da solução estoque de Simazina à célula de medida foram efetuadas de modo a obter-se
5,0 x 10^-6 £ [Simazina] £ 8,4 x 10^-5 mol L^-1. Todas as medições foram efetuadas utilizando-se um Potenciostato/Galvanostato da Eco Chemie, Modelo PGSTAT 20, acoplado ao software GPES 3 versão 4.3.

Resultados e Conclusões

Em eletrodo de carbono vítreo os potenciais de pico variaram de – 0,48 V a – 0,57 V durante a realização de 3 curvas analíticas consecutivas, sem polimento intermediário da superfície do eletrodo. Neste caso, queda acentuada nas correntes de pico foram observadas após a realização da 1^ª curva analítica. Menor variação nos potenciais de pico e menor queda de sinal foram obtidos após submeter o eletrodo a um potencial aplicado de – 0,9 V em eletrólito suporte
(tampão acetato, pH 4,5) por 15 minutos. Para mais altas concentrações, registrou-se um pós pico, característico de processos eletródicos acompanhados por adsorção do reagente. Esta característica foi aproveitada para obter superfícies de eletrodo mais homogêneas. Assim, eletrodos de carbono vítreo previamente condicionados em solução 3,3 x 10^-5.mol L^-1 de Simazina a – 0,4 V durante 5 minutos, apresentaram resultados reprodutíveis durante a realização de curvas analíticas consecutivas ao longo de 2 dias de trabalho, sem a necessidade de polimento e novo condicionamento superficial. A faixa linear de resposta foi
5 x10^-6 – 8,4 x 10^-5 mol L^-1, com sensibilidade de 0,0035 A mol ^-1mm ^-2.

O processo de redução da Simazina em eletrodos de pasta de carbono foi dificultado, fato comprovado pelo deslocamento do potencial de pico para valores mais negativos, cerca de 230 mV, em relação aos obtidos em carbono vítreo. Adicionalmente obtiveram-se voltamogramas com picos mal definidos e baixos valores de corrente. A incorporação de ferroceno (4 %) na composição da pasta de carbono proporcionou, após condicionamento em solução de Simazina, a obtenção de sinais comparáveis aos obtidos com eletrodos de carbono vítreo, com a mesma faixa linear de resposta e sensibilidade de 0,0032 A mol ^-1mm ^-2. Pode-se inferir dos dados obtidos, que a redução da Simazina que chega, por difusão, à superfície do eletrodo ocorra através de um filme previamente adsorvido do reagente. Assim, filmes de adsorção mais homogêneos são formados sobre eletrodos de carbono vítreo do que eletrodos de pasta de carbono não modificados.

Bibliografia

⁽¹⁾ L. M. Ignjatovic; D. A. Marcovic; D. S. Veselinovic e B. R. Besic, Electroanalysis, 5, 529 – 533 (1993).

⁽²⁾ C. M. P. Vaz; S. Crestana; S.A.S. Machado; L. H. Mazo e L. A. Avaca, Int. J. Environ. Anal. Chem., 62, 65 –76 (1996).

⁽³⁾ M. J. Higuera; M. R. Montoya; R. M. Galvin e J. M. R. Mellado, J. Electroanal. Chem., 474, 174 –181 (1999).

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