Electrochemical feasibility study of methyl parathion determination on graphite-modified basal plane pyrolytic graphite electrode

A low-cost electrochemical method was developed for the determination of trace-level of methyl parathion (MP) based on the properties of graphite-modified basal plane pyrolytic graphite electrode (graphite-bppg). A combination of graphite-bppg with square-wave voltammetric (SWV) analysis resulted in an original, sensitive and selective electrochemical method for determination of MP pesticide in drinking water. The electrode was constructed and the electrochemical behavior of MP was studied. Immobilization is achieved via film modification from dispersing graphite powder in deionized water and through pipeting a small volume onto the electrode surface allowing the solvent to volatilize. The strong affinity of the graphite modifier for the phosphorous group of the MP allowed the deposition of a significant amount of MP in less than 60 seconds. The cyclic voltammetric results indicate that the graphite-bppg electrode can enhance sensitivity in current intensity towards the quasi-reversible redox peaks of the products of the cathodic reduction of the nitro group at negative potential (peak I = 0.077 V and peak II = –0.062 V) and that the cathodic irreversible peak (peak III = –0.586 V) in comparison with bare bppg electrode and is also adsorption controlled process. Under optimized conditions, the concentration range and detection limit for MP pesticide are respectively 79.0 to 263.3 mmol L-1 and 3.00 mmol L-1. The proposed method was successfully applied to MP determination in drinking water and the performance of this electrochemical sensor has been evaluated in terms of analytical figures of merit.

Um método eletroquímico de baixo custo foi desenvolvido para a determinação de traços de metil paration (MP) baseado nas propriedades do eletrodo de grafite pirolítico de plano basal modificado com grafite (grafite-bppg). A combinação do grafite-bppg com voltametria de onda quadrada (VOQ) resultou em um método eletroquímico seletivo, sensível e original para a determinação do pesticida MP em água potável. O eletrodo foi construído e o comportamento eletroquímico do MP foi estudado. A imobilização foi feita através de modificação por formação de filme a partir da dispersão de pó de grafite em água destilada e através de pipetagem de um volume pequeno sobre a superfície do eletrodo, permitindo que o solvente volatilizasse. A forte afinidade do modificador grafite com o grupo fósforo do MP permitiu o depósito de uma quantidade significativa de MP em menos de 60 segundos. Os resultados de voltametria cíclica mostraram que o eletrodo de grafite-bppg pode aumentar a sensibilidade na intensidade de corrente para os picos redox quasi-reversíveis dos produtos da redução catódica do grupo nitro em potencial negativo (pico I = 0,077 V e o pico II = –0,062 V) e para o pico catódico irreversível (pico III = –0,586 V) em comparação com o eletrodo não modificado bppg e que o processo é também controlado por adsorção. Sob condições otimizadas, o intervalo de concentração e limite de detecção para o pesticida MP são 79,0 a 263,3 mmol L-1 e 3,00 mmol L-1, respectivamente. O método proposto foi aplicado com sucesso à determinação do MP em água potável e o desempenho deste sensor eletroquímico foi avaliado em termos de figuras de mérito analíticas.