DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE COBALTO USANDO O CORANTE ÁCIDO VIOLETA DE ALIZARINA N

Antonio Celso Spínola Costa (PQ), Alailson Falcão Dantas (PG) e Sérgio Luís Costa Ferreira (PQ)

Departamento de Química Analítica - Instituto de Química - Universidade Federal da Bahia

palavras-chaves: cobalto, espectrofotometria, violeta de alizarina n

O presente trabalho propõe a aplicação do Violeta de Alizarina N (VAN) como reagente para a determinação de cobalto, usando a técnica de espectrofotometria de absorção molecular, na presença dos tensoativos Triton-X100 e CTAB. O 1-(2’-hidroxi-5’-sulfobenzeno)-2-naftol, Violeta de Alizarina N, VAN, é um reagente que pertence a família dos compostos o,o’-di-hidroxiarilazoicos e foi inicialmente sugerido como um possível reagente fluorescente para alumínio e gálio por Radley (1), em 1943. Ele pode ser sintetizado a partir da reação de acoplamento entre o ácido 1-amino-2-hidroxi-5-sulfobenzeno com o 2-naftol e a purificação pode ser feita pela recristalização em misturas de éter-acetona (2-4).

O Violeta de Alizarina N reage imediatamente com o Co(II), em meio fracamente ácido, na presença de tampão acetato de sódio/ácido acético pH 4,8, formando um complexo vermelho-alaranjado, solúvel em água, que atinge sua absorvância máxima em 565nm contra um branco do reagente, na presença dos tensoativos Triton-X100 e CTAB. Este complexo é estável por cerca de 24 horas, mesmo na presença de agentes complexantes enérgicos, como o EDTA. O efeito da variação do pH sobre a absorvância do complexo VAN-Co(II) foi estudado e os resultados demonstraram que o sistema possui absorvância máxima e constante na faixa de pH de 4,1 a 5,4. O efeito da variação da concentração do Violeta de Alizarina N foi estudado e os resultados obtidos indicam que, para 20mg de Co(II) e uma solução de VAN 1,31x10^-3mol.L^-1, considerando-se os 60% de pureza indicado pelo fabricante, a concentração mínima necessária para se obter uma absorvância máxima e constante é de 1,57x10^-4mol.L^-1. No sistema VAN-Co(II), a presença dos tensoativos aumenta a seletividade do sistema, principalmente frente ao níquel, assim, foram realizados estudos do efeito da variação da concentração de cada tensoativo, Triton-X100 e CTAB, na mistura e da concentração desta mistura sobre a absorvância do sistema VAN-Co(II). É provável que o Triton-X100 não forme nenhuma nova espécie com o VAN ou seus quelatos, mas apenas auxilie na solubilização da miscela formada na presença do CTAB, pois é necessário um excesso de Triton-X100 para evitar o aparecimento da turvação da solução. O VAN apresenta uma baixa seletividade, principalmente frente aos metais alcalinos-terrosos. Para aumentar a seletividade, adicionou-se EDTA ao procedimento experimental de forma a prevenir a ação destes metais. Observou-se que mesmo na presença de altas concentrações de EDTA, até 0,05 mol.L^-1, não há uma variação significativa do sinal da absorvância do sistema. Estudou-se o efeito da variação da concentração de solução tampão ácido acético/acetato de sódio e observou-se que a variação da concentração do tampão acetato, até 0,8 mol.L^-1, influencia muito pouco na absorvância do sistema. Embora os espectro obtidos experimentalmente demonstrem a formação de uma única espécie química, Co (II), mesmo na presença de agentes redutores ou oxidantes, foi estudado o efeito da variação da concentração do ácido ascórbico sobre a absorvância do sistema e observou-se que o mesmo influencia muito pouco no sinal de absorvância. A obediência à lei de Beer foi verificada, medindo-se a absorvância do complexo VAN-Co(II) em 565nm, contra um ensaio em branco do reagente, variando-se a concentração do cobalto de 108 a 3456ng.mL^-1. A curva analítica encontrada correspondeu a equação A= 1,92x10⁴C_Co(II) (mol.L^-1) - 0,00210, apresentando um coeficiente de correlação linear R=1,00. Estudou-se o efeito da adição dos reagentes e observou-se que a ordem de adição altera o sinal da absorvância do sistema. Observou-se que não ocorre reação quando o EDTA é adicionado antes do VAN ou quando o Co(II) é adicionado num meio onde já estejam presentes o EDTA e o VAN. Estudou-se o grau de interferência de vários íons. Entre os ânions testados encontram-se o citrato, tartarato, tiossulfato, tiocianato, fosfato, pirofosfato, iodeto, cloreto e fluoreto, todos numa proporção de 100:1 e nenhum dos ânions testados apresentou alterações significativas sobre a absorvância do sistema. Para 10mg de Co(II), observou-se que o Na(I), K(I), Ni(II), Ca(II), Cd(II), Zn(II), Mo(VI), W(VI), Sn(IV), Bi(III), Mg(II), Ba(II), Hg(II), Sr(II) (100:1), o Mn(II) (50:1) e o Cu(II) (20:1) não apresentaram interferência sobre a absorvância do sistema na presença de EDTA 0,13M. Al(III) (100:1), U(VI) (20:1), La(III) (10:1) e Ti(IV) (2,5:1) não apresentaram interferência sobre a absorvância do sistema na presença de EDTA 0,13M e NaF 0,24M. O Pb(II) (100:1), na presença de EDTA 5% e citrato 1%, Fe(II) (5:1) na presença de EDTA 5% e ácido ascórbico 1% e Fe(II) (10:1) na presença de TTHA 1% e ácido ascórbico 1%, não apresentaram interferência sobre a absorvância do sistema. Os cátions Cr(III) (100:1), Cu(I) e Sb(III) (50:1), Fe(III) (10:1), V(IV) e V(V) (5:1) apresentaram interferência sobre a absorvância do sistema, mesmo na presença de EDTA 5% e dos agentes mascarantes citrato, tartarato, fluoreto, ácido ascórbico, tiossulfato, oxalato e CDTA, todos na concentração de 1%. O procedimento proposto foi testado na determinação de cobalto em amostras sintéticas e em amostras de catalisadores, apresentando excelentes resultados. Ao final, concluiu-se que, em presença de EDTA e CTAB, o VAN apresentou-se como um reagente espectrofotométrico muito sensível para cobalto. Destacando-se a possibilidade da determinação de cobalto na presença de grandes concentrações de níquel, usando-se EDTA como mascarante.

1 - Radley, J.A., Analyst, 1943, No. 68, 369, Chem. Abs., 1944, 38, No.930-9.

2- Budesínsky, B., Coll. Czech. Chem. Comms., 1958, Vol. 23, 895.

3- Coates, E. e Rigg, B., Trans. Faraday Soc., 1961, No. 57, 1088.

4- Coates, E. e Rigg, B., Trans. Faraday Soc., 1962, No. 58, 2058.

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