Análise de decapagem eletroquímica - Electrochemical stripping analysis
A análise de stripping eletroquímico é um conjunto de métodos de química analítica baseados em voltametria ou potenciometria que são usados para determinação quantitativa de íons em solução. A voltametria de redissolução (anódica, catódica e adsortiva) tem sido empregada para análise de moléculas orgânicas e também de íons metálicos. A pasta de carbono, a pasta de carbono vítreo e os eletrodos de carbono vítreo quando modificados são denominados eletrodos quimicamente modificados e têm sido empregados para a análise de compostos orgânicos e inorgânicos.
A análise de stripping é uma técnica analítica que envolve (i) pré-concentração de uma fase de metal em uma superfície de eletrodo sólido ou em Hg (líquido) em potenciais negativos e (ii) oxidação seletiva de cada espécie de fase de metal durante uma varredura de potencial anódico. A análise de separação tem as seguintes propriedades: método sensível e reproduzível (RSD <5%) para análise de íons de metais em meio aquoso, 2) os limites de detecção de muitos metais estão na faixa de ppb baixa a ppt alta (S / N = 3 ) e isso se compara favoravelmente com a análise AAS ou ICP, instrumentação implantável em campo que é barata, aproximadamente 12-15 íons metálicos podem ser analisados por este método. As correntes de pico de stripping e as larguras dos picos são uma função do tamanho, cobertura e distribuição da fase de metal na superfície do eletrodo (Hg ou alternativo).
Voltametria de redissolução anódica
A voltametria de redissolução anódica é um método voltamétrico para a determinação quantitativa de espécies iônicas específicas. O analito de interesse é galvanizado no eletrodo de trabalho durante uma etapa de deposição e oxidado do eletrodo durante a etapa de separação. A corrente é medida durante a etapa de remoção. A oxidação das espécies é registrada como um pico no sinal atual no potencial em que a espécie começa a ser oxidada. A etapa de separação pode ser linear , em escada , onda quadrada ou pulso.
Anódica voltametria decapagem geralmente incorpora três eléctrodos, um eléctrodo de trabalho , de eléctrodo auxiliar (algumas vezes chamado o contra eléctrodo), e o eléctrodo de referência . A solução que está sendo analisada geralmente tem um eletrólito adicionado a ela. Para a maioria dos testes padrão, o eletrodo de trabalho é um eletrodo de filme de bismuto ou mercúrio (em uma configuração de disco ou tira plana). O filme de mercúrio forma um amálgama com o analito de interesse, que após a oxidação resulta em um pico agudo, melhorando a resolução entre os analitos. O filme de mercúrio é formado sobre um eletrodo de carbono vítreo . Um eletrodo de gota de mercúrio também tem sido usado pelas mesmas razões. Nos casos em que o analito de interesse tem um potencial de oxidação acima do do mercúrio, ou onde um eletrodo de mercúrio seria de outra forma inadequado, um metal sólido inerte como prata , ouro ou platina também pode ser usado.
A voltametria de redissolução anódica geralmente incorpora 4 etapas se o eletrodo de trabalho for uma película de mercúrio ou eletrodo de gota de mercúrio e a solução incorporar agitação. A solução é agitada durante as duas primeiras etapas a uma taxa repetível. A primeira etapa é uma etapa de limpeza; na etapa de limpeza, o potencial é mantido em um potencial mais oxidante do que o analito de interesse por um período de tempo para removê-lo totalmente do eletrodo. Na segunda etapa, o potencial é mantido em um potencial menor, baixo o suficiente para reduzir o analito e depositá-lo no eletrodo. Após a segunda etapa, a agitação é interrompida e o eletrodo é mantido no potencial mais baixo. O objetivo desta terceira etapa é permitir que o material depositado se distribua de maneira mais uniforme no mercúrio. Se um eletrodo sólido inerte for usado, esta etapa é desnecessária. A última etapa envolve elevar o eletrodo de trabalho a um potencial mais alto (anódico) e remover (oxidar) o analito. Conforme o analito é oxidado, ele emite elétrons que são medidos como uma corrente.
A voltametria de redissolução anódica pode detectar concentrações μg / L de analito. Este método tem um limite de detecção excelente (normalmente 10 −9 - 10 −10 M).
Voltametria de redissolução catódica
A voltametria de redissolução catódica é um método voltamétrico para a determinação quantitativa de espécies iônicas específicas. É semelhante à voltametria de redissolução anódica do método de análise de traços , exceto que para a etapa de galvanização, o potencial é mantido em um potencial de oxidação e as espécies oxidadas são removidas do eletrodo por varredura do potencial negativamente. Esta técnica é usada para espécies iônicas que formam sais insolúveis e se depositam sobre ou próximo ao eletrodo anódico de trabalho durante a deposição. A etapa de separação pode ser linear , em escada , onda quadrada ou pulso.
Voltametria de redissolução adsortiva
A voltametria de redissolução adsortiva é semelhante à voltametria de redissolução anódica e catódica, exceto que a etapa de pré-concentração não é controlada por eletrólise . A etapa de pré-concentração na voltametria de redissolução adsortiva é realizada por adsorção na superfície do eletrodo de trabalho ou por reações com eletrodos quimicamente modificados.