DESENVOLVIMENTO DE EXPERIMENTO DIDÁTICO DE ELETROGRAVIMETRIA DE BAIXO CUSTO UTILIZANDO PRINCÍPIOS DA QUÍMICA VERDE

In this paper, we describe the development of low-cost teaching experiments of electrogravimetry for undergraduate students using principles of green chemistry. Copper was electrochemically deposited on brass under an electrical current density of 50 mA cm−2 from acidic solutions containing nitrate anions. Color changes at the brass electrode and of the solution were observed, indicating that the reduction of copper ions had occurred. The deposition efficiency values were between 92.8% and 93.8%, and the electrochemical efficiency values were between 85.6% and 86.5%. There was no significant contribution from parallel reactions. These experimental conditions facilitated the didactic exploration of gravimetric and electrochemical concepts. Following the principles of green chemistry, the experiments produced no toxic substances, all the materials could be recycled, and the energy consumption was the lowest. For this reason, this experiment was considered to be very interesting for didactical purposes.

Comportamento voltamétrico da redução de 2-furfuraldeído em etanol utilizando eletrodo de carbono vítreo

Este estudo descreve o comportamento voltamétrico da redução de 2-furfuraldeído em etanol utilizando-se eletrodo de carbono vítreo, visando estabelecer condições experimentais adequadas para a determinação de 2-furfuraldeído em álcool combustível. Os voltamogramas obtidos para o 2-furfuraldeído em uma velocidade de varredura (v) de 100mV.s-1 apresentaram uma corrente de pico catódica (i pc) definida em um potencial de -1,45V (vs. ECS) para o meio aquoso e -1,71V (vs. ECS) para o meio alcoólico, não sendo observadas correntes de pico anódicas nestes meios reacionais. A relação entre i pc e v½ apresentou-se linear em ambos os meios, exibindo um transporte de massa controlado por difusão. A análise dos parâmetros eletroquímicos obtidos neste estudo revelou que o processo eletródico apresenta um comportamento irreversível. A dependência de i pc com a concentração da espécie reacional apresentou-se linear no intervalo de concentração estudado, de 9,5x10-4 a 5,8x10-3 mol L-1 para ambos os meios. A sensibilidade do método em meio aquoso e alcoólico foi de 13,4 e 13,0 (x 10-3) mA mol-1 L respectivamente. Os limites de detecção (L.D.) referentes à determinação de 2-furfuraldeído, em meio aquoso e alcoólico situam-se entre 0,70 e 0,80 (x 10-3) mol L-1 respectivamente.

Oxidação eletroquímica do metanol sobre partículas de PtRu e PtMo suportadas em carbono de alta área superficial

A reação de eletro-oxidação do metanol foi estudada sobre eletrocatalisadores de Pt/C, PtRu/C e PtMo/C preparados pelo método do ácido fórmico em diferentes composições atômicas. Os produtos da oxidação do metanol foram monitorados pela técnica de DEMS. O desempenho dos catalisadores frente a reação de oxidação do metanol foi estudado através dos perfis voltamétricos e experimentos de cronoamperoometria.

Determinação voltamétrica do nedocromil de sódio utilizando eletrodo de carbono vítreo

Estudos eletroanalíticos foram realizados com o Nedocromil de Sódio empregando as técnicas voltamétricas de varredura linear, pulso diferencial e onda quadrada, em tampão Britton-Robinson (pH 4,0). No estudo voltamétrico empregando a modalidade de varredura linear observou-se dois picos catódicos, irreversíveis, nos valores de potencial de -0,86 V e -1,10 V (vs ECS). As correntes de pico catódicas apresentaram um controle difusional segundo a relação Ipc versus v½. A dependência de Ipc com a concentração apresentou linearidade entre 5,0x10-4 mol L-1 e 5,0x10-3 mol L-1, limite de detecção de 8,2x10-5 mol L-1 e sensibilidade de 6,3x10³ mA/ mol L-1. Na voltametria de pulso diferencial o Nedocromil de Sódio apresentou dois picos catódicos, irreversíveis, nos valores de potencial de -0,67 V e -0,75 V (vs ECS). Curvas analíticas foram obtidas no intervalo de 3,0x10-6 mol L-1 a 1,0x10-5 mol L-1, limite de detecção de 4,9x10-7 mol L-1 e sensibilidade de 8,7x10(4) mA/ mol L-1. Na voltametria de onda quadrada observou-se dois picos catódicos nos valores de potencial de -0,80 V e -0,91 V (vs ECS), linearidade de 5,0x10-7 mol L-1 a 1,0x10-5 mol L-1, com limite de detecção e uma sensibilidade de 2,7x10-6 mol L-1 e 1,1x10(6) mA/ mol L-1, respectivamente.

Investigação por espectroscopia Mössbauer de compostos de ferro(0) contendo dissulfeto de carbono

Neste trabalho são apresentados resultados proveniente da aplicação da Espectroscopia Mössbauer na investigação de compostos carbonilferro contendo o ligante CS2, [Fe(CO)2(h²-CS2 )(PPh3)2] e [Fe(CO)2(h²-CS2) {P(OPh)3}2]. Nas sínteses dessas espécies, a utilização de TMNO (trimetilaminóxido) como agente descarbonilante mostrou-se bastante eficiente, superando aquelas descritas na literatura que requerem inclusive preparação de compostos precursores. Os resultados de espectroscopia Mössbauer, juntamente com dados no IV e de RMN de 31P, foram conclusivos na proposição da geometria octaédrica distorcida ao redor do átomo de ferro para ambos os compostos investigados.

Análise voltamétrica do corante têxtil do tipo antraquinona empregando eletrodos de carbono impresso

O corante reativo Reactive Blue (RB4), que possui como grupo cromóforo uma antraquinona e um grupo diclorotriazina como grupo reativo, foi determinado em níveis de micromol utilizando eletrodos de carbono impresso empregando a técnica de voltametria de pulso diferencial. Foram obtidas respostas lineares entre a corrente de pico e a concentração do corante entre 3,4 x 10-6 e 3,0 x 10-4 mol L-1 em solução de KCl pH 1,0. Empregando as condições otimizadas para a analise do corante, foi estudada a influência da temperatura de aquecimento na hidrólise do grupo reativo, monitorando um pico de redução em -1,1 V (vs. carbono impresso).

Determinação simultânea de NADH e ácido ascórbico usando voltametria de onda quadrada com eletrodo de carbono vítreo e calibração multivariada

O método dos mínimos quadrados parciais (PLS) foi aplicado aos dados obtidos por voltametria de onda quadrada para a determinação simultânea de ácido ascórbico (AA) e do co-fator b-nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) em misturas sintéticas. As curvas voltamétricas foram obtidas em tampão fosfato 0,2 mol L-1 (pH 8,0). Foi possível verificar que o método PLS permite a determinação destes compostos simultaneamente nas condições escolhidas. Os resultados mostraram um erro relativo máximo de 1,7% para o NADH e 2,1 % para o AA. A metodologia proposta é simples e desenvolvimentos posteriores podem torná-la útil para análises in vivo.

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.

Avaliação da confiabilidade analítica das determinações de carbono orgânico total (COT)

Observando a literatura pode ser verificado um crescente número de trabalhos que determinam potenciais contaminantes presentes em matrizes de interesse ambiental. É importante ressaltar que quando se estuda o ambiente, os dados analíticos são uma das ferramentas usadas para se avaliar a extensão dos problemas observados que conseqüentemente influenciam as tomadas de decisão. Assim a confiabilidade desses dados é de extrema importância. Neste contexto, este trabalho visa avaliar a confiabilidade analítica das determinações de Carbono Orgânico Total (COT), ferramenta empregada no monitoramento da matéria orgânica em diversos estudos ambientais. Para essa avaliação foram analisados alguns parâmetros de desempenho como limite de detecção e quantificação, repetibilidade e linearidade.

Construção de um calorímetro de baixo custo para a determinação de entalpia de neutralização

Neste artigo descreve-se a construção de um calorímetro simples, utilizando materiais de fácil aquisição, para a determinação de entalpia de neutralização (pressão constante) de reações ácido-base. Foram utilizadas para o desenvolvimento do experimento soluções de ácidos e bases fortes e fracos, além de termômetro e recipiente de poliestireno expandido (isopor) para a medida e manutenção da temperatura, respectivamente. Com este experimento, foi então possível determinar a entalpia de neutralização (ΔH) de algumas reações de neutralização e compará-las com o valor mais aceito de - 55,84 kJ mol -1, a 25 ºC [1].

Biossensor amperométrico para determinação de peróxido de hidrogênio em leite

Um biossensor amperométrico foi desenvolvido para detecção de peróxido de hidrogênio em amostras de leite. O biossensor foi construído a partir da imobilização de enzima peroxidase sobre eletrodo impresso de carbono. Parâmetros de otimização visando um melhor desempenho do biossensor foram avaliados. O biossensor apresentou linearidade no intervalo de 5,0 a 40,0 µ mol L-1 de H2O2 em tampão fosfato. Em amostras de leite sem diluição, os limites de detecção e quantificação foram de 0,42 µmol L-1 e 1,39 µmol L-1, respectivamente. O biossensor mostrou-se uma alternativa sensível e de baixo custo na detecção de H2O2 em amostras adulteradas de leite.

Desenvolvimento de metodologia analítica baseada em eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de bismuto: aplicação em águas de chuva de regiões de Santa Catarina

Neste estudo foi desenvolvida uma metodologia analítica para determinação de 2,4-dinitrofenol (2,4-DNP) em amostras de águas de chuva de regiões de Santa Catarina utilizando a voltametria de onda quadrada (VOQ) e de forma ex situ. O estudo envolveu a aplicabilidade de utilizar o eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de bismuto. A formação do filme de bismuto foi otimizada por voltametria cíclica e em seguida, estudos de pH e eletrólito de suporte foram investigados para a redução do 2,4-DNP. Os parâmetros analíticos que afetam a sensibilidade da VOQ foram otimizados. Na sequência, as figuras analíticas de mérito foram obtidas: faixa linear de trabalho de 3,2 x 10-7 - 4,6 x 10-6 mol L-1, coeficiente de correlação de 0,996, RSD% = 17,5 (1,3 x 10-6 mol L-1, n = 6), 11,7 (2,5 x 10-6 mol L-1, n = 6) e 6,4 ( 4,5 x 10-6 mol L-1, n = 6), limite de detecção de 1,2 x 10-7 mol L-1. E, finalmente estudos de recuperação foram realizados para avaliar a exatidão da metodologia. Valores obtidos ficaram entre 84-112% (2,5 x 10-6 mol L-1) e 89 - 113% (4,5 x 10-6 mol L-1).

Eletrodo de pasta de carbono em minicavidade de contato sólido

Este trabalho descreve a preparação de eletrodo de pasta de carbono (EPC) em minicavidade de contato sólido e sua avaliação quando a pasta de carbono contém ou não partículas sub-micormétricas de SiO2(Eu3+ 2%) e SiO2(Eu3+ 2%)-lisina. Nestes estudos, medidas de voltametria cíclica e impedância eletroquímica foram realizadas em PBS (0,1 mol L-1 pH 7,4) contendo as espécies redox Fe(CN)6-3/-4. Os resultados de impedância foram interpretados baseados na reação de transferência de carga envolvendo as espécies Fe(CN)6-3/-4 e/ou oxigênio em frequências mais altas e, difusão das espécies eletroativas e características da pasta de carbono a baixas frequências. EPC-minicavidade é apropriado para eletroanálises usando pasta de carbono modificada.

Influência de meios de cultura e da interação carbono-nitrogênio no crescimento e esporulação de Penicillium sclerotigenum

A podridão verde do inhame é uma doença de grande expressão econômica no estado de Pernambuco. Foram realizados estudos fisiológicos visando avaliar a influência de seis meios de cultura (BDA, Aveia, V-8, Czapeck, Cenoura e Inhame) sobre o crescimento micelial, esporulação e peso seco de dois isolados de Penicillium sclerotigenum (IB1 e IPR2). Os meios BDA e Inhame induziram maior crescimento micelial e, a maior produção de conídios foi obtida no Czapeck e Aveia, para ambos isolados utilizados. O meio de Aveia propiciou maior peso seco para o IB1 e IPR2. Foi estudado o efeito de diferentes combinações de fontes de carbono (maltose, dextrose, sacarose, amido) e nitrogênio (asparagina, peptona, nitrato de sódio, nitrato de potássio) sobre o desenvolvimento de P. sclerotigenum. O nitrato de sódio foi menos favorável ao crescimento micelial e esporulação. A combinação sacarose x peptona proporcionou o melhor crescimento micelial para ambos isolados. Para o IB1, a maior produção de conídios foi obtida com a sacarose x nitrato de potássio e para o IPR2 com a sacarose x peptona.

Efeitos de meio de cultura, fontes de carbono e nitrogênio, pH e regime luminoso no crescimento de Mycosphaerella musicola

Este trabalho objetivou o estabelecimento de condições favoráveis ao crescimento micelial de M. musicola in vitro, pela avaliação em quatro experimentos, da influência de diferentes meios de cultura (BDA, BDA/IFB, V8, V8/IFB, V8/CaCO3 e V8/CaCO3/IFB); combinações de fontes de carbono (dextrose, maltose, sacarose e xilose) e nitrogênio (peptona, glicina, nitrato de potássio e de sódio); valores de pH (6,8; 6,4; 5,7 e 4,9) e regimes luminosos (escuro contínuo, alternância luminosa e claro contínuo). Observou-se um maior crescimento de M. musicola quando cultivado nos meios de cultura BDA/IFB, V8/IFB e BDA. As fontes de carbono sacarose, maltose e dextrose quando combinadas com a peptona como fonte de nitrogênio, promoveram um maior crescimento micelial de M. musicola. O meio de cultura BDA/IFB, com o valor final de pH ajustado para 5,7, em regime de escuro contínuo, apresentou-se como o melhor para o crescimento de M. musicola.