O modelamento estatístico de misturas: experimento tutorial usando voltametria de redissolução anódica

This work illustrates the modeling procedure for a solvent mixture using the simplex- centroid approach. The selected experiment was the optimization of the peak current observed in the direct determination of nickel by anodic stripping voltammetry (ASV) in a solvent mixture composed of N,N-dimethylformamide, ethanol and water. The text is presented in a tutorial way, showing in detail the several steps which must be followed in such a process. Since not all possible mixtures lead to a measurable instrumental response, pseudocomponents had to be used to rescale the experimental design. This also allows to show how to apply this tool, usually troublesome for non-specialists in mixture modeling procedures.

Determinação voltamétrica por redissolução anódica de Cu(II) em águas residuárias empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado com quitosana

The electrochemical applications of a CPE modified with chitosan for the determination of Cu(II) in wastewater samples using anodic stripping voltammetry are described. The best voltammetric response was observed for a paste containing 25% m/m of chitosan. A 0.10 mol L-1 NaNO3 solution (pH 6.5) as supporting electrolyte, a pre-concentration potential of -0.20 V, pre-concentration time of 270 s and a scan rate of 25 mV s-1 were selected. The calibration graph was linear in the Cu(II) concentration range from 2.0 x 10-7 to 7.4 x 10-6 mol L-1, with a detection limit of 8.3 x 10-8 mol L-1.

Análise de especiação de cobre e zinco empregando voltametria de redissolução anódica com pulso diferencial

This work describes methodologies for speciation analysis of the metals copper and zinc as total, total dissolved, labile, as well as complexation capacity (conditional stability constants and available ligand concentration), using the same technique, differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). Several supporting electrolytes were tested, and the results showed that KNO3 and HNO3 resulted in voltamograms without interferences as well as excellent resolution for the total and labile fractions. The methodology using the DPASV technique allows a simple and low cost analysis of copper and zinc speciation, with high precision and sensitivity, with limits of quantification (LOQ) of 1.8 nmol L-1 for copper and 2.1 nmol L-1 for zinc.

Determinação de zinco em álcool combustível opr voltametria de redissolução anódica

A presença de metais pesados em álcool combustível origina-se na produção e armazenamento do álcool etílico, constituindo uma contaminação inorgânica. A análise quantitativa deste contaminante tem sido usualmente monitorada empregando-se técnicas convencionais de análise tal como espectrofotometria de absorção atômica. Tendo em vista a alta sensibilidade das técnicas voltamétricas de redissolução anódica para a quantificação de metais e que poucos estudos foram realizados para este tipo de matriz, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia eletroanalítica para a determinação de zinco em álcool combustível. A determinação eletroquímica para o zinco em meio aquoso utilizando-se a modalidade de varredura linear exibe uma corrente de pico anódica em um potencial de -1,12 V vs. ECS, apresentando uma dependência linear em relação à concentração de zinco no intervalo de 5,0x10-7 a 5,0x10-6 mol.L-1 com uma sensibilidade amperométrica de 1,2x10(6) miA.mol-1.L e um limite de detecção de 2,6x10-7 mol.L-1. A análise de íons zinco em amostra comercial de álcool combustível foi determinada pela adição de 200 miL de amostra em um volume final de 20 mL de eletrólito-suporte, sendo obtida a concentração de zinco na amostra pelo método de adição de padrão com um valor correspondente a 5,7± 0,19x10-5 mol.L-1 em zinco.

Determinação de chumbo em álcool combustível por voltametria de redissolução anódica utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com resina de troca iônica Amberlite IR 120

Um método envolvendo a pré-concentração e redissolução anódica em condições de voltametria de pulso diferencial empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado (EPCM) com uma resina de troca iônica Amberlite IR120 foi proposto para a determinação de íons chumbo em álcool combustível. O procedimento é baseado em um pico de oxidação do analito observado em -0,53 V(vs. Ag/AgCl) em solução de HCl. As melhores condições experimentais encontradas foram: 5% (m/m) da Amberlite IR120 para a construção do eletrodo, solução de HCl 0,1 mol L-1, velocidade de varredura de 10 mVs-1, tempo de pré-concentração de 15 min e amplitude de pulso de 100 mV. Utilizando essas condições, o EPCM apresentou uma resposta linear entre a corrente de pico anódica e a concentração de íons chumbo para o intervalo entre 9,9 x 10-9 e 1,2 x 10-6 mol L-1 e um limite de detecção de 7,2 x 10-9 mol L-1. Valores de recuperação entre 96 % e 102 % foram encontrados para amostras de álcool combustível enriquecidas com Pb2+ em níveis de 10-7 mol L-1. O efeito da presença de outros íons concomitantes sobre a resposta voltamétrica do eletrodo também foi avaliado.

Determinação voltamétrica de Cd e Pb usando eletrodo modificado com polianilina sulfonada

A co-polimerização eletroquímica de misturas de anilina e ácido 3-aminobenzenosulfônico foi realizada por voltametria cíclica em solução de ácido sulfúrico.O grau de polimerização aumentou com o crescimento da acidez e da concentração de anilina em solução. Os eletrodos cobertos com filme de mercúrio e polianilina sulfonada foram avaliados para a análise de metais traço por voltametria de redissolução anódica. Os limites de detecção para o chumbo e cádmio foram 6,96 e 15,3 nmol L-1, respectivamente. O eletrodo modificado foi usado para determinar os metais em amostras ambientais reais.

Análise potenciométrica de redissolução com ultramicroeletrodos: fundamentos e aplicações na determinação de metais traços

The Potentiometric Stripping Analysis (PSA) is described with emphasis on ultramicroelectrode applications with a laboratory developed computer based instrumentation. The technique potentialities as compared with the voltammetric approach are pointed out based on the current literature. Some results of trace metals analysis including zinc, cadmium, lead and copper in vinegar and canned food samples are presented. The mainly advantage found in our laboratory was the technique capability to analyse natural samples with minimum matrix interference and the low level of noise found in our determinations.

Sistema automático para análise direta de ligas metálicas por eletrodissolução anódica e espectrometria de absorção atômica

An automatic system for the direct determination of lead and tin by atomic absorption spectrometry is described. The on-line treatment of the metallic samples was obtained by anodic electrodissolution in a flow injection system. Lead was determined by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) and tin by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). A computer program managed the current source and the solenoid valves that direct the fluids. Good linear correlations between absorbance and current intensity for lead and tin were observed. Results were in agreement with the certified values. Precision was always better than 5%. The recommended procedure allows the direct determination of 60 or 30 elements/h using FAAS or GFAAS, respectively.

Eletrodissolução anódica em sistema de injeção em fluxo: uma alternativa rápida e eficiente para dissolução de ligas metálicas

Anodic electrodissolution procedure in a flow injection system for determination of constituents in alloys is discussed. This approach implement sample preparation procedure by using a chamber and a DC power supply with constant direct current. Solid sample was attached to chamber as anode. In this review a general overview of these procedure is presented. The procedure presented a good performance characterized by a high sample throughput determinations, good accuracy and relative standard deviation.

Deposição eletrolítica catódica e anódica simultâneas para minimizar interferências de cobre e chumbo na determinação espectrofotométrica de cádmio em água e alimentos via reação com Verde de Malaquita e iodeto

Simultaneous electrolytic deposition is proposed for minimization of Cu2+ and Pb2+ interferences on automated determination of Cd2+ by the Malachite Green-iodide reaction. During electrolysis of sample in a cell with two Pt electrodes and a medium adjusted to 5% (v/v) HNO3 + 0.1% (v/v) H2SO4 + 0.5 mol L-1 NaCl, Cu2+ is deposited as Cu on the cathode, Pb2+ is deposited as PbO2 on the anode while Cd2+ is kept in solution. With 60 s electrolysis time and 0.25 A current, Pb2+ and Cu2+ levels up to 50 and 250 mg L-1 respectively, can be tolerated without interference. With on-line extraction of Cd2+ in anionic resin minicolumn, calibration graph in the 5.00 - 50.0 µg Cd L-1 range is obtained, corresponding to twenty measurements per hour, 0.7 mg Malachite Green and 500 mg KI and 5 mL sample consumed per determination. Results of the determination of Cd in certified reference materials, vegetables and tap water were in agreement with certified values and with those obtained by GFAAS at 95% confidence level. The detection limit is 0.23 µg Cd L-1 and the RSD for typical samples containing 13.0 µg Cd L-1 was 3.85 % (n= 12).

Determinação de manganês em material particulado atmosférico de ambientes de trabalho utilizando eletrodo de diamante dopado com boro e voltametria de onda quadrada com redissolução catódica

A boron-doped diamond electrode is used for determination of Mn(II) in atmospheric particulate matter by square wave cathodic stripping voltammetry. The analytical curve was linear for Mn(II) concentrations between 5.0 and 37.5 µg L-1, with quantification limit of 3.6 µg L-1. The precision was evaluated by the relative standard deviation, with values between 5.1% and 9.3%. The electrode is free of adsorption, minimizing memory effects. Samples collected in the workplace atmosphere of a foundry had Mn(II) concentrations between 0.4 and 4 µg m-3. No significant differences were observed between the proposed method and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy.

Avaliação da labilidade de alumínio em infusões de erva-mate empregando voltametria adsortiva de redissolução catódica

Infusions of yerba mate obtained at different stages of industrialization were evaluated to determine the bioavailable fraction of Al. Adsorptive Cathodic Stripping Voltammetry using DASA (complexing agent) was applied to determine the labile fraction of Al at pH 5.0 and pH 8.0 for the total fraction of dissolved Al. The results indicate that on average 60% of Al is complexed with organic compounds, minimizing their bioavailability; however, the labile fraction exceeds by up to 4 times the maximum weekly intake recommended by the World Health Organization.

COMPARAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE REATORES DE "MILD" E "HARD ANODISATION" PARA FABRICAÇÃO DE ALUMINA ANÓDICA POROSA

The mild anodization (MA) reactor is exemplified for its operational simplicity and its excellent control over the experimental parameters that are involved in the anodization process. This method provides porous anodic alumina films with a regular cell-arrangement structure. This offers a better cost-benefit ratio than the other equipment configurations that are used to fabricate nanoporous structures (i.e., ion beam lithography). Conversely, the hard anodization (HA) reactor produces oxides at a rate that is 25 to 35 times faster than the MA reactor. The produced oxides also have greater layer thicknesses and interpore distance, and with a uniform nanopore spatial order (> 1000). In contrast to MA reactors, the construction of an HA reactor requires special components to maintain anodisation at a high potential regime. Herein, we describe and compare both reactors from a technical viewpoint.

Estudo voltamétrico de redissolução catódica de cefaloglicina em meio aquoso sobre eletrodo de mercúrio

Voltamogramas de redissolução catódica de cefaloglicina em meio ácido exibem uma única onda de redução em potenciais próximos da descarga do eletrólito (-1.0 V). Entretanto, o fármaco pode ser determinado indiretamente em meio alcalino (pH 10) através do complexo formado entre cefaloglicina e Hg(I) gerado na superfície do eletrodo sob potencial de acúmulo positivo (Eac= +0.20 V). Uma curva de calibração linear no intervalo de 0.122 a 1.22 mg/mL foi obtida para cefaloglicina em tampão B-R pH 10 utilizando-se tempo de acúmulo de 30 seg e potencial de acúmulo de +0.20 V. O método mostra alta reprodutibilidade e sensibilidade com desvio padrão relativo de 1,4 % para 5 determinações de 5x10-7 mol/L de cefaclor e limite de detecção de 5,17 ng/mL.

Obtenção e avaliação de antígenos de Aspergillus fumigatus

Antígenos de três amostras de A. fumigatus (354, 356, JIG) e antissoro contra a mistura destes antígenos foram produzidos e avaliados imunoquimicamente. Os antígenos de filtrado de cultura foram obtidos após concentração com acetona conforme adaptação da técnica descrita por Coleman & Kaufman. Em prova de ID obteve-se 100% de positividade com os soros de pacientes com aspergilose estudados. Com relação aos soros heterólogos encontramos reatividade com soro de um paciente com candidíase e com soro de um paciente com histoplasmose; foi encontrado padrão idêntico de resposta quando se utilizou o antígeno de referência. O antissoro foi titulado por ID, CIE e RFC MI contra o antígeno específico apresentando títulos respectivos de 1:32, 1:32 e 1:128, e utilizado para reagir contra o mesmo antígeno por IEF, demonstrando 8 linhas de precipitação, sendo 5 na região anódica e 3 na região catódica. O perfil de bandeamento do antígeno em eletroforese utilizando gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) a 12,5% apresentou-se complexo com 26 sub-unidades protéicas, cujos pesos moleculares variaram de 18 a > 100kDa. Quando estes componentes foram eletrotransferidos e reagidos com o antissoro específico ("immunoblotting"), verificou-se imunogenicidade em todas as frações bandeadas.