Síntese e aplicação de polímero ionicamente impresso na determinação voltamétrica de Hg⁺²

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Francisco, J.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE) ; Pacheco, W.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE) ; Feiteira, F.N. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE) ; da Silva, W.A. (CEFET RJ E UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE)

Resumo

Nesse trabalho propõe-se uma metodologia analítica capaz de identificar mercúrio (II) de forma seletiva em matrizes aquosas. Para essa finalidade foram sintetizados os polímeros ionicamente impressos (IIP) e utilizados como fase sólida em SPE, para extração e pré-concentração, com posterior detecção por voltametria adsortiva de redissolução anódica. Foram avaliados os parâmetros que poderiam influenciar na sua capacidade sortiva, como volume de carga, natureza e volume do eluente, e obtenção da curva de ruptura. Utilizando uma massa de 40 mg de polímero foi possível obter a extração de mercúrio de soluções aquosas, eluição com ácido nítrico e pré- concentração do mercúrio (fator de duas vezes). Conferindo LD e LQ de 2,0 µg L -1 e 7,2 µg L-1 respectivamente.

Palavras chaves

Ion imprinted polymer,; SPE; mercury

Introdução

A contaminação provocada pela liberação de metais tóxicos oriundos do descarte irregular de eluentes industriais e domésticos, apresentam efeitos adversos sobre a saúde humana e ao meio ambiente, mesmo em concentrações a níveis praticamente imperceptíveis. 1,2 Dentre esses metais, podemos destacar o Mercúrio, uma vez que ele apresenta relativa solubilidade em água, possibilidade de associação a compostos orgânicos e tendência de bioacumulação no corpo humano 3 . Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia analítica capaz de identificar, de forma seletiva, a contaminação por Mercúrio. Utilizando-se, para este fim, o polímero ionicamente impresso (IIP), aliado à técnica de extração em fase sólida (SPE).

Material e métodos

Todos as medições voltamétricas foram feitas em um analisador voltamétrico VA 797, da Methrom, com uma célula de 3 eletrodos, sendo um fio de aço utilizado como contra eletrodo, um eletrodo de ouro como eletrodo de trabalho, e um eletrodo de prata / cloreto de prata em solução de cloreto de sódio 3,0 mol L -1 como eletrodo de referência. Foram realizados testes preliminares para determinar as melhores condições para análise pela técnica voltamétrica. Os polímeros foram sintetizados através do processo bulk, adaptando uma metodologia já descrita na literatura 4 . Os parâmetros de extração como volume e concentração da carga, pH da solução amostra, solvente de lavagem, solvente de eluição e volume do eluente foram estudadas de forma univariada.

Resultado e discussão

Inicialmente foram determinados os melhores valores para os parâmetros amplitude (0,05 mV), tempo de deposição (60 s), potencial de deposição (0,3 mV), voltage step (0,005 mV) e step time (0,1 s) para análise pela técnica voltamétrica. Como eletrólito suporte foi escolhido a solução de ácido sulfúrico (1,09 mol L -1 ) e NaCl (0,025 mol L -1 ), uma vez que essa apresentou linha base baixa e maior estabilidade para sinal do padrão. O IIP foi sintetizado através da adaptação do trabalho de Mergola 4 e o NIP seguindo a mesma, porém na ausência do analito. Após a síntese dos polímeros o protocolo de lavagem adotado foi 20 mL etanol, 20 mL EDTA (0,1 mol L -1 ), 10 mL HNO3 10% e água. Através da construção da curva de ruptura foi possível diferenciar o comportamento do IPP e do NIP como está representada na figura 1. Para o processo de SPE as condições otimizadas foram 40 mg do polímero, condicionamento com água, carga com 250 mL de amostra, lavagem com 5 mL de EDTA (0,1 mol L -1 ) e eluição com 5 mL de HNO 3 25% (m/v).

Curva de ruptura dos polímeros (40 mg) utilizando solução 15 mg L-1 de Hg (II).

Conclusões

A metodologia proposta se mostrou promissora, uma vez que o polímero apresenta uma alta capacidade sortiva e de pré- concentração quando aliado a voltametria por pulso diferencial. Tal metodologia apresentou um limite de quantificação (LQ = 7,2 µg L-1 ), possibilitando assim, sua aplicação em amostras bem diluídas, tais como matrizes ambientais que ainda serão aplicadas.

Agradecimentos

Ao CNPq, FAPERJ e a Universidade Federal Fluminense.

Referências

1CABRAL, Thiago Silva, et al. Avaliação da qualidade das águas dos poços domiciliares do bairro centro da cidade de Mari-PB. Revista Ambiental, v. 1, n. 3, p. 15-22, 2015.

2GONÇALVES, Regiane Maria. O desabastecimento de água potável: um estudo de caso no Distrito de Auriverde–Goiás. 2015.

3LUO, Fengxian, et al. Synthesis and characterization of Hg (II)-ion-imprinted polymer and its application for the determination of mercury in water samples. RSC Advances, v. 5, n. 83, p. 67365-67371, 2015.

4MERGOLA, Lucia et al. Novel polymeric sorbents based on imprinted Hg (II)-diphenylcarbazone complexes for mercury removal from drinking water. Polymer Journal, 2015.

5ZHANG, Zhong, et al. Hg 2+ ion-imprinted polymers sorbents based on dithizone–Hg 2+ chelation for mercury speciation analysis in environmental and biological samples. RSC Advances, v.4, n. 87, p. 46444-46453, 2014.