ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDO POTENCIOMÉTRICO DE REAÇÕES OSCILANTES USANDO OTIMIZAÇÃO QUIMIOMÉTRICA PARA A DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO, POR PERTURBAÇÃO DO PADRÃO DE OSCILAÇÃO
AUTORES: BALIZA, P. X. - UFV; REIS, E. L. - UFV; REIS, C. - UFV; RODRIGUES, A. P. L. - UFV; GRIEP, V. N. - UFV.
RESUMO: Neste trabalho, é proposta a determinação de ácido ascórbico em amostras de medicamentos, utilizando-se um sistema automatizado que permite o estudo de reações oscilantes com detecção potenciométrica. As condições experimentais como temperatura e concentrações dos reagentes, foram otimizadas pelo uso de técnicas quimiométricas.
PALAVRAS CHAVES: Ácido ascórbico, potenciometria, reações oscilantes
INTRODUÇÃO: Sistemas químicos oscilantes tem sido o foco de muitas pesquisas em cinética química experimental e teórica. O sistema químico que tem recebido maior atenção e investigação é o que se denomina sistema Belousov-Zhabotinskii (BZ). Neste sistema a reação envolve a oxidação de um composto orgânico (normalmente ácido malônico) por íons bromato em meio ácido (ácido sulfúrico), com o íon cério(IV) usado como catalisador (GAO et al, 2001). A reação de Belousov-Zhabotinskii tem sido utilizada mo desenvolvimento de métodos de análise. (JIMÉNEZ-PRIETO et al, 1995). O princípio do uso analítico da reação de Belousov-Zhabotinskii é a perturbação promovida por diferentes espécies (analitos) no padrão de oscilação. Ácido ascórbico também pode promover a diminuição da amplitude ou da freqüência na reação de Belousov-Zhabotinskii quando este analito é injetado na solução. O sistema químico é perturbado com quantidades variáveis de ácido ascórbico, o que resulta em um decréscimo da amplitude que é linearmente proporcional à concentração de ácido ascórbico. Esta perturbação do ácido ascórbico neste sistema é única.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi montado um sistema constituído de um microcomputador interfaceado a um medidor de pH, via interface serial padrão RS232C que, através de um programa computacional comercial faz a aquisição dos dados e arquivando o conjunto de dados no formato ASCII. Um programa auxiliar desenvolvido em QuikBasic lê o arquivo de dados sequencialmente e apresenta o gráfico da oscilação na tela do microcomputador em tempo real. Uma cela de parede dupla, para a termostatização, com os eletrodos de platina e referência de Ag/AgCl foi utilizada para as reações. Os reagentes foram bombeados através de bomba peristáltica, e o ácido ascórbico foi injetado com uma micro-pipeta de 100 mL. Foi realizado um planejamento fatorial 24 para estudo das condições experimentais a serem otimizadas. Em seguida foi feito um estudo de variação de concentração cada reagente separadamente, estabelecendo as melhores concentrações de trabalho. Foi feito também um estudo da temperatura adequada para se obter o melhor padrão de oscilação caracterizado pelo menor desvio padrão na amplitude e freqüência.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Neste trabalho, foi executado um planejamento fatorial 24 considerando-se as concentrações de ácido sulfúrico, bromato de potássio, ácido malônico e sulfato de cério(IV). Os resultados do planejamento mostraram que a única variável significativa foi a concentração de bromato de potássio. O posterior estudo univariado da concentração de bromato de potássio revelou que a concentração ótima deste reagente foi de 0,40 mol L-1. As concentrações utilizadas dos outros reagentes foram fixadas após este estudo: ácido malônico (0,50 mol L-1), ácido sulfúrico (1,00 mol L-1) e sulfato de cério (0,050 mol L-1). O estudo da influência da temperatura no sinal analítico do sistema mostrou que a temperatura ideal para as medidas é de 25 oC. Após a otimização das condições experimentais, o procedimento foi aplicado na determinação de ácido ascórbico em medicamentos. Também foi realizado o estudo de alguns interferentes, verificando-se uma tolerância nas seguintes proporções: nitrato, nitrito, cianeto (1:200), cobre(II), alumínio (1:150), cloreto e manganês(II) (1:50). A Figura 1 mostra o sinal analítico obtido para o sistema Belousov-Zhabotiskii, sob condições otimizadas.
CONCLUSÕES: A metodologia para a determinação de ácido ascórbico resultou em um procedimento simples, onde a montagem do sistema pode ser reutilizada em outros estudos, e de baixo custo, pois a quantidade de reagentes utilizada é mínima. O método foi aplicado com sucesso para a determinação de ácido ascórbico em medicamentos.
AGRADECIMENTOS:CNPq e FAPEMIG
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:GAO, J; YANG, H.; LIU, X.; REN, J.; LU, X.; HOU, J.; KANG, J., 2001. Kinetic determination of ascorbic acid by the BZ oscillating chemical system. Talanta, 55, 99-107.
JIMÉNEZ-PRIETO, R.; SILVA M.; PÉREZ-BENDITO, D., 1995. Analyte Pulse Perturbation Technique - A Tool For Analytical Determinations In Far-From-Equilibrium Dynamic-Systems, Analytical Chemistry, 67, 729-734.