DETERMINAÇÃO ELETROQUÍMICA DO PESTICIDA PENTACLOROFENOL POR VOLTAMETRIA DE ONDA QUADRADA.


Lúcia Codognoto (PG), Sérgio A.S. Machado (PQ) e Luis A. Avaca (PQ).


GMEME - Departamento de Físico-Química - Instituto de Química de São Carlos

Universidade de São Paulo, Cx. P. 780, 13560-970, São Carlos, SP

codognoto@iqsc.sc.usp.br


palavras-chave: voltametria de onda quadrada, organoclorado, pentaclorofenol.


A crescente preocupação pela conservação do meio ambiente reativou, entre outras coisas, o interesse na detecção e eliminação de compostos orgânicos tóxicos presentes em solos e em águas residuárias. Na detecção desses compostos é necessário dispor de métodos simples e de fácil aplicação.

Os métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação de poluentes ambientais vem-se aprimorando nos últimos anos pois, além de simples e de baixo custo, eles oferecem a possibilidade de realizar medidas confiáveis após um pré-tratamento mínimo das amostras.

Neste trabalho a Voltametria de Onda Quadrada foi utilizada para análise do pesticida Pentaclorofenol (PCF)[1], o qual é largamente utilizado como preservativo de madeiras, controlador de cupins, etc. Um dos maiores problemas ligados à presença do PCF no ambiente e em águas residuárias é que sua eventual queima pode produzir membros clorados da família das dioxinas, que são compostos altamente tóxicos com efeitos acumulativos e podem causar câncer.

A técnica de Voltametria de Onda Quadrada (VOQ)[2] é mais sensível que as técnicas tradicionais de pulso e tem a vantagem de que a varredura completa de potencial no intervalo de trabalho pode ser feita num curto espaço de tempo. Parâmetros como a freqüência da onda quadrada e a altura de pulso, entre outros, podem ser otimizados permitindo um aumento na sensibilidade. Adicionalmente, a análise dos resultados obtidos por VOQ fornecem informações valiosas para o estudo mecanístico do processo de redução de compostos orgânicos.

O objetivo deste trabalho é a determinação e otimização da resposta eletroanalítica do Pentaclorofenol em meio aquoso utilizando a Voltametria de Onda Quadrada.

Para as análises foi utilizado um eletrodo de mercúrio da EG&G PARC modelo 303 HMDE como eletrodo de trabalho; um eletrodo de Ag/AgCl como referência e um fio de platina como contra-eletrodo. As medidas foram realizadas num Analisador Polarográfico 384B EG&G PARC com um software desenvolvido no Grupo (GMEME). As soluções de PCF utilizadas nos experimentos foram obtidas a partir de um estoque com concentração de 1,05x10-4 molL-1 preparado em tampão fosfato 0,01 molL-1 (pH=9,0).

As melhores condições de trabalho foram obtidas após extensivos estudos de otimização dos parâmetros do sistema. Nessas condições (indicadas na Figura 1), o PCF apresentou um único pico de redução com Ep = -0,83 V vs Ag/AgCl.

Figura 1 – Voltamogramas de onda quadrada obtidos para diferentes concentrações do pentaclorofenol em tampão fosfato (n = 100 Hz; a = 50 mV e DE = 2mV).


Uma análise da variação da corrente de pico (Ip) com a freqüência da onda quadrada (f) mostrou que Ip aumenta linearmente com f, sugerindo que o processo é irreversível e controlado por adsorção[2]. Por outro lado, a relação Ep vs log f também resultou numa reta com coeficiente angular de –0,05598 V. Com base na relação , o comportamento do sistema sugere que dois elétrons estão envolvidos no processo de redução que possivelmente corresponde à ruptura da ligação C-Cl e saída do íon cloreto.

Variando-se a amplitude da onda quadrada (a) obteve-se o gráfico de Ip vs a onde se observa que inicialmente a corrente de pico cresce linearmente com a amplitude e tende a se estabilizar para valores de a > 80 mV. Aplicando-se a relação proposta por Lovric[2] , , na porção linear da curva é possível determinar a concentração superficial da espécie adsorvida (G). O valor obtido foi 2,57x10-11 mol cm2.

A curva analítica foi determinada através do método da adição de padrão. Foi observado um aumento linear da corrente de pico com a concentração no intervalo de 5,25x10-7 a 5,25x10-6 mol L-1. Para concentrações acima desse valor, a corrente de pico torna-se praticamente constante. Isto é provavelmente devido à saturação da superfície pelas espécies adsorvidas. O limite de detecção calculado para a determinação de Pentaclorofenol por Voltametria de Onda Quadrada foi de 1,98x10-8 molL-1 ou 5,05 ppb. Este valor é quase duas ordens de grandeza menor que o obtido por outras técnicas voltamétricas e comparável ao dos métodos cromatográficos.


[1] – D. G. Crosby, et al., Pure and Applied Chemistry, 53, 1051-1080 (1981).

[2] – M. Lovric, et al, Journal of Electroanalytical Chemistry, 248, 239-253 (1988).


FAPESP (Proc. 99/08050-8)