DETERMINAÇÃO ELETROQUÍMICA DO HERBICIDA 2,4-D UTILIZANDO ELETRODO DE PASTA DE CARBONO MODIFICADO

Alexandre G. S. Prado (PG), Sergio A. Kawamoto (PG) e Claudio Airoldi (PQ)

Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Caixa Postal 6154, 13083-970 Campinas, São Paulo, Brasil

Palavras-chave: 2,4-D, cronoamperometria, silica gel

O 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) é um pesticida muito utilizado na agricultura nacional, porque ele elimina a vegetação latifoliada, sem interferir no desenvolvimento da plantação de folhas finas¹. É usado principalmente nas culturas de cereais, sorgo, arroz, e principalmente em cana-de-açúcar¹. A grande quantidade de herbicidas usados no Brasil desperta interesses científicos, pois uma considerável porção dos agroquímicos é perdida através do escoamento aos rios e da lixiviação às águas subterrâneas. As perdas refletem em um aumento no consumo e na contaminação ambiental¹. Os métodos de determinação de pesticidas, como o 2,4-D baseiam-se quase que exclusivamente a técnicas cromatográficas. Tais técnicas são muito sensíveis, porém, estas instrumentações apresentam preços elevados. Assim, o desenvolvimento de biosensores capazes de identificar pesticidas podem apresentar resultados similares as técnicas cromatográficas com menores custos.

A determinação do 2,4-D foi feita a partir de eletrodo de pasta de carbono modificado com ácido 2,4-diclorofenoxiacético ancorado em sílica gel. A sílica previamente ativada foi suspensa em xileno, que reagiu com 3-aminopropiltrimetoxissilano (APTS) durante 72 h à 150 ^oC. Posteriormente, foi adicionado 2,4-D a solução da sílica funcionalizada com APTS, reagindo por mais 72 à 150 ^oC ², cuja imobilização está representada na figura 1.

Figura 1 - Reação da sílica-gel com APTS (A) e posterior reação com o herbicida 2,4-D formando o produto SiD (B).

O produto final da reação (SiD) formado foi caracterizado por análise elementar, espectroscopia de infravermelho e ressonância magnética nuclear no estado sólido ¹³C e ²⁹Si. A formação do produto foi confirmada, apresentando 1,08 mmol de 2,4-D por grama de sílica². O eletrodo de pasta de carbono modificada foi preparado através da mistura de grafite e SiD na proporção 1:1 em massa, com algumas gotas de Nujol para a homogenização da pasta de carbono. As medidas eletroquímicas foram feitas em um potenciostato/galvonostato Autolab PSTAT 10. Em uma cela de três eletrodos, foi utilizado um eletrodo de Ag/AgCl como referência, um eletrodo de fio de platina como contra eletrodo e o eletrodo de trabalho de pasta de carbono modificado. O efeito do pH no sinal eletroquímico do 2,4-D foi acompanhado por voltametria diferencial de pulso para o eletrodo de estudo no intervalo de potencial de -1 a +1 V em tampão fosfato/ácido fosfórico em diferentes valores de pH, na presença de 10,0 mg dm^-3 de 2,4-D. O método de cronoamperometria foi utilizado para determinar a quantidade de 2,4-D, aplicando um potencial de oxidação de +220 mV em uma solução tampão fosfato no pH predeterminado. A variação da corrente pela adição de 2,4-D foi monitorada a cada 10 s do potencial oxidativo a partir de adições de solução estoque de 2,4-D formando a solução de análise de 0,60 a 7,2 mg dm^-3 de 2,4-D.

Figura 2 - Cronoamperometria do 2,4-D no potencial fixo de 0,22 V, e faixa linear a correlação entre a concentração do composto e da corrente observada.

A figura 2 mostra claramente que pode-se determinar amperometricamente o 2,4-D com o eletrodo modificado de pasta de carbono com SiD. Através desta técnica pode-se determinar o 2,4-D até em concentrações de 0,60 mg dm^-3, que representa um bom resultado para determinações de pesticida por técnica eletroquímica. Os resultados obtidos pelo eletrodo de pasta de carbono modificado com SiD mostraram-se capazes do seu uso como sensor amperométrico para a determinação do pesticida 2,4-D.

1. Vieira, E.M.; Prado, AG.S.; Landgraf, M.D.; Rezende, M.O.O.; Quim. Nova, 1999, 22, 305.

2. Prado, A.G.S.; Airoldi, C.; Pest Maneg. Sci., no prelo.

[FAPESP]