FILME FINO DO POLÍMERO DE SILSESQUIOXANO DE CLORETO DE PIRIDÍNIO SOBRE UMA SUPERFÍCIE DE GRAFITE. DESENVOLVIMENTO DE UM SENSOR POTENCIOMÉTRICO PARA SACARINA EM ADOÇANTES ARTIFICIAIS

Rení V. S. Alfaya^a (PG), Antonio A. S. Alfaya^a (PG), Yoshitaka Gushikem^*a (PQ), Susanne Rath^a (PQ) e Felix G. R. Reyes^b (PQ)

^aInstituto de Química, Universidade Estadual de Campinas – Unicamp.

^bFaculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas – Unicamp.

*E-mail: gushikem@iqm.unicamp.br

palavras-chave: cloreto de n-propilpiridínio, sacarina, sensor.

Um novo polímero com alta capacidade de troca aniônica foi recentemente preparado em nosso laboratório¹. Este polímero, um composto com grupos 3-n-propilpiridínio ligados a uma matriz de silsesquioxano tem uma capacidade de troca aniônica de 3,0 mmol g^-1, apresenta uma boa estabilidade química, alta solubilidade em água e excelentes propriedades de formação de filme sobre a superfície de diversos substratos, tais como grafite, sílica, sílica modificada com óxido de alumínio e fibras de celulose modificadas com óxido de alumínio.

A sacarina ( sulfimida do ácido o-benzóico, C₆H₄COSO₂NH ) na forma de sal de sódio e cálcio é um adoçante artificial amplamente utilizado em produtos farmaceuticos e produtos dietéticos em muitos países e proibido em outros devido a sua potencial atividade carcinogênica. Assim, considerando os aspectos médicos e legais a determinação do íon sacarinato em produtos comerciais a partir de métodos simples, rápidos e de baixo custo são de suma importância econômica.

Um filme fino do polímero com grupos 3-n-propilpiridínio foi depositado sobre uma superfície de um bastão de grafite polido e este material foi utilizado como um eletrodo potenciométrico. O seu potencial como sensor na determinação de sacarina em adoçantes artificiais foi estudado.

O eletrodo foi preparado pela imersão de um bastão de grafite polido em uma solução aquosa do polímero de silsesquioxano de 3-n-propilpiridínio a 2,5%(m/v) deixando-o secar ao ar na temperatura ambiente. A superfície modificada do grafite foi colocada em contato com uma solução aquosa a 1,0 x 10^-3 mol dm^-1 de sacarinato de sódio por 3 h na temperatura ambiente e a seguir seco ao ar na temperatura ambiente. As medidas potenciométricas foram efetuadas utilizando-se um potenciômetro Micronal B474, com sensibilidade de 0,1 mV, um eletrodo de calomelano com solução externa de KNO₃ saturada como eletrodo de referência e cela eletroquímica estabilizada a 298±1 K.

As principais características do eletrodo foram a boa estabilidade química sob uso contínuo (mais de 400 determinações no período de uma semana), um tempo de vida médio de 2 meses, uma estabilidade de resposta em ampla faixa de pH (3,0 a 7,0), um tempo de resposta entre 10 a 20 s e a membrana não apresentou efeito de memória.

A curva de calibração do eletrodo foi determinada pelo método das adições sucessivas e apresentou a uma faixa linear de 6,9 x 10^-6 a 5,3 x 10^-3 mol dm^-3 com uma equação Y(mV)= 38,3 + 58,6log [sacarina] com r = 0,9999 e um limite de resposta de 5,5 x 10^-6 mol dm^-3.

O efeito de alguns componentes normalmente encontrados juntos a sacarina em muitos produtos dietéticos comerciais, como a glicose, lactose, aspartame, benzoato de sódio, ciclamato, nitrato, cloreto e ácido cítrico sobre o potencial de resposta do eletrodo para sacarina foi avaliado pela determinação do coeficiente potenciométrico de seletividade (K^pot_x,y) da membrana seguindo a metodologia sugerida pela IUPAC². Nenhum dos valores de K^pot_x,y (média de quatro determinações) para as substâncias acima citadas foi superior a 0,0019 indicando que o eletrodo apresenta boa seletividade e que estas substâncias não interferem na determinação da sacarina.

Amostras comerciais de adoçantes artificiais à base de sacarina foram adquiridos em supermercados na região de Campinas. Para as amostras líquidas 0,100 cm³ do produto foi diluído para 100 cm³ com água deionizada e a solução aquosa foi lida pelo sensor. Para as amostras sólidas 0,3 a 0,7 g foram diluídas para 100 cm³ de água e a solução aquosa foi lida pelo sensor.

Os produtos comerciais foram analisados pelo sensor e os resultados, média de cinco determinações para cada amostra, foram comparados com os obtidos pelo método de HPLC^3,4 . Os resultados são apresentados na tabela abaixo:

Comparando-se os resultados obtidos pelo método cromatográfico e potenciométrico verifica-se que os valores médios obtidos para a sacarina sódica nas diferentes amostras não diferem significativamente a um nível de confiança de 95% (teste “t” pareado). O eletrodo apresentou um baixo custo de fabricação, um tempo de vida longo e uma boa seletividade que permitiu a determinação em diferentes produtos comerciais.

Referências

1. Gushikem, Y.; Alfaya, R.V.S.; Alfaya, A.A.S. Patente brasileira INPI/PI9803053-1.

2. Umezawa, Y.; Umezawa, K.; Sato, H. Pure & Appl. Chem. 1995, 67, 507.

3. Lawrence, J.F.; Charbonneau, C.F. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 1988, 71, 934.

4. Tyler, T.A. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 1984, 67, 745.

[CAPES/PICD/CNPq]