Modified Electrodes with Tungsten Oxide: Preparation Methods and Analytic Applications

Neste trabalho são apresentados resultados da eletrodeposição de MoOx e de WOx em eletrodos de carbono vítreo e em eletrodos de ouro. A estabilidade de filmes de WOx foi investigada em diferentes valores de pH utilizando voltametria cíclica e microbalança eletroquímica de cristal de quartzo e observou-se que estes filmes são estáveis em soluções com valores de pH inferiores a 3. O processo eletrocatalítico envolvendo a redução de IO3- em superfícies recobertas com WOx foi comparado com aquele observado em eletrodo modificado com MoOx, observando-se as vantagens deste processo em superfícies modificadas com WOx. Discutiram-se ainda os resultados obtidos do processo da oxidação de óxido nítrico na superfície eletródica polida e modificada com WOx. Também são apresentados resultados de estudos comparativos sobre a redução do IO3-, BrO3- e ClO3- na superfície modificada, concluindo-se que no caso do IO3- obtêm-se maiores valores de corrente devido à maior polarizabilidade do átomo de iodo em relação aos outros dois halogênios. Estudos envolvendo a permeabilidade de íons IO3- e Fe(CN)63- em filmes de WOx foram realizados por voltametria com eletrodos rotativos percebendo-se que filmes mais espessos apresentam pouca permeabilidade. Eletrodos recobertos por filmes de WOx foram utilizados como sensores amperométricos para iodato. Para tanto, desenvolveu-se método em fluxo para IO3- em uma faixa de concentração de 5 a 5000 mmol/L, com limite de detecção estimado em 210 nmol/L. A repetibilidade do método para 41 injeções de solução 80 mmol/L de IO3- foi de 98,3 %. Também foram realizados ensaios para determinar o analito em amostras de sal de cozinha e os dados obtidos foram concordantes com os resultados oriundos do uso de método oficial.Thin films of non-stoichiometric tungsten oxides have been deposited onto glassy carbon surfaces by electrodeposition from acidic W (VI) solutions. At these modified surfaces, rotating disc electrode voltammetric experiments indicated that iodate is electrocatalytically reduced in a mass-transport controlled process. The influence of the film thickness on the response to iodate was investigated and the results suggested a reaction occurring at the film/solution interface. The modified electrode was employed successfully as an amperometric sensor for iodate in a flow injection apparatus. The linear response of the developed method is extended from a 5 mmol L-1 to 5 mmol L-1 iodate with a limit of detection (signal-to-noise = 3) of 210 nmol L-1. The repeatability of the method for 41 injections of an 80 mmol L-1 iodate solution was 98,3 % and the throughput was determined as 123 injections h-1. Interference from other oxidant anions such as nitrate and nitrite was not noticeable, whereas bromate and chlorate interfere at slight levels. The method was used in the determination of the iodate content in commercial salt samples

ATIVIDADE LÚDICA DESENVOLVIDA PARA FACILITAR O ENTENDIMENTO DE COMO SURGEM OS MODELOS

Nesse trabalho relata-se o procedimento pedagógico alternativo aplicado para turmas de primeira série do ensino médio da E. E. Fernão Dias Paes e da E. E. Anhanguera, ambas localizadas na capital Paulista, Brasil. Esse procedimento foi baseado em relatos de atividades produzidas nos anos 60 e 70, onde eram introduzidos diferentes objetos em recipientes lacrados e as pessoas tinham que identificar qual objeto foi ali acondicionado sem que as pessoas pudessem abrir os recipientes. O objetivo principal do procedimento pedagógico era que esses alunos compreendessem como surgem às teorias, as leis, as hipóteses e os modelos. Aqui também são apresentados alguns dos resultados obtidos durante a transformação de conhecimentos comuns que os alunos adquiriram no seu cotidiano em conhecimentos científicos. Esse fato acontece devido a alguns dos obstáculos epistemológicos serem eliminados e os alunos conseguirem obter razões suficientes para substituir o conhecimento anterior e desta forma promover sua aprendizagem

Electrochemical studies involving electrodes modified by metalloporphyrins and application in the determination of nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-)

O presente trabalho inclui duas etapas da pesquisa. Na primeira fase do projeto, a oxidação eletroquímica do nitrito em eletrodo de carbono vítreo modificado com um filme obtido eletrostaticamente de Co-TRP/Zn-TPPS, foi investigada em pH 4,7. Um aumento de corrente foi detectado em 0,75V, cujo máximo foi proporcional à concentração do íons nitrito, exibindo uma dependência inversa com a espessura do filme. A velocidade de transferência de carga foi avaliada por cronoamperometria, sendo que a velocidade de difusão da carga eletroquímica através do filme é mais alta do que a velodicade de difusão do íon em solução. O processo catalítico envolvendo a oxidação do íon nitrito no filme de pares de depósitos alternados foi também investigado com as técnicas da voltametria cíclica e de disco rotativo. Em concentrações relativamente baixas de substrato, o processo mediado foi tratado como um sub-caso, SR, na notação de Saveant, permitindo o cálculo da constante de velocidade para a reação de troca na interface filme-solução, sendo que tal valor foi estimado em 3,4x103 dm3 mol-1 s-1. Na segunda parte da investigação, a potencialidade analítica do eletrodo modificado foi confirmada por experimentos de injeção em fluxo usando solução carregadora tampão pH 4,7. Devido à atividade catalítica da camada imobilizada, a determinação de nitrito foi realizada em potencial menos positivo do que aqueles obtidos em eletrodos polidos (0,75 V vs. Ag/AgCl) e os dados obtidos demostraram o melhor desempenho do eletrodo modificado, indicando excelente repetibilidade e maior sensibilidade. Na condição experimental otimizada, o nitrito foi determinado na configuração FIA com limite de detecção de 0,1 &#181mol L-1 e a faixa analítica de aplicabilidade do método foi de 1 a 1000 µmol L-1. Nitrato também foi quantificado após sua redução estequiométrica a nitrito pela passagem da solução através da coluna de cádmio/cobre. Ambos analitos foram quantificados em água mineral e amostras de saliva e os resultados foram concordantes com aqueles obtidos usando método oficial.This present work includes two research steps. ln the first step the electrochemical oxidation on nitrite on a glassy carbon disc electrode, modified with an electrostatically assembled film of tetraruthenated cobalt porphyrin/(meso-tetra(4-sulphonatephenyl)porphyrinate zinc(II), was investigated at pH = 4.7. A current enhancement was observed by using the modified electrode, the signal being proportional to the concentration of nitrite ions and exhibiting an inverse dependence with the film thickness. The charge transfer rate was evaluated by chronoamperometry, showing that the rate of diffusion of electrochemical charge through the film is higher than the rate of diffusion of substrates in solution. The catalytic process involving the oxidation of the nitrite ions at the bilayered film was also investigated based on cyclic and rotating disc voltammetry. At relatively low substrate concentrations the mediated process has been dealt with in terms of the SR sub-case in Saveant\'s notation, allowing the calculation of the rate constant for the cross-exchange reaction at the film-solution interface as 3.4x103 dm3 mol-1 s-1. In the second part the analytical potentiality of the modified electrode was studied by flow injection experiments carried out by using a pH 4.7 buffer as carrier solution. Owing to the catalytic activity of the immobilized layer, the determination of nitrite was performed at less positive potentials (0.75 V versus Ag/AgCl) and the data obtained showed a better performance indicated by both an excellent repeatability and increased sensitivity. At the optimized experimental condition, nitrite was determined in the FIA configuration with a limit of detection of 0.1 µmol L-1. Nitrate was also quantified after its stoichiometric reduction to nitrite by passing the solution through a cadmium/copper column. Both analytes were quantified in mineral water and saliva samples and the results were in agreement with the ones obtained by using an official method

Electrochemical studies involving electrodes modified by metalloporphyrins and application in the determination of nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-)

O presente trabalho inclui duas etapas da pesquisa. Na primeira fase do projeto, a oxidação eletroquímica do nitrito em eletrodo de carbono vítreo modificado com um filme obtido eletrostaticamente de Co-TRP/Zn-TPPS, foi investigada em pH 4,7. Um aumento de corrente foi detectado em 0,75V, cujo máximo foi proporcional à concentração do íons nitrito, exibindo uma dependência inversa com a espessura do filme. A velocidade de transferência de carga foi avaliada por cronoamperometria, sendo que a velocidade de difusão da carga eletroquímica através do filme é mais alta do que a velodicade de difusão do íon em solução. O processo catalítico envolvendo a oxidação do íon nitrito no filme de pares de depósitos alternados foi também investigado com as técnicas da voltametria cíclica e de disco rotativo. Em concentrações relativamente baixas de substrato, o processo mediado foi tratado como um sub-caso, SR, na notação de Saveant, permitindo o cálculo da constante de velocidade para a reação de troca na interface filme-solução, sendo que tal valor foi estimado em 3,4x103 dm3 mol-1 s-1. Na segunda parte da investigação, a potencialidade analítica do eletrodo modificado foi confirmada por experimentos de injeção em fluxo usando solução carregadora tampão pH 4,7. Devido à atividade catalítica da camada imobilizada, a determinação de nitrito foi realizada em potencial menos positivo do que aqueles obtidos em eletrodos polidos (0,75 V vs. Ag/AgCl) e os dados obtidos demostraram o melhor desempenho do eletrodo modificado, indicando excelente repetibilidade e maior sensibilidade. Na condição experimental otimizada, o nitrito foi determinado na configuração FIA com limite de detecção de 0,1 &#181mol L-1 e a faixa analítica de aplicabilidade do método foi de 1 a 1000 µmol L-1. Nitrato também foi quantificado após sua redução estequiométrica a nitrito pela passagem da solução através da coluna de cádmio/cobre. Ambos analitos foram quantificados em água mineral e amostras de saliva e os resultados foram concordantes com aqueles obtidos usando método oficial.This present work includes two research steps. ln the first step the electrochemical oxidation on nitrite on a glassy carbon disc electrode, modified with an electrostatically assembled film of tetraruthenated cobalt porphyrin/(meso-tetra(4-sulphonatephenyl)porphyrinate zinc(II), was investigated at pH = 4.7. A current enhancement was observed by using the modified electrode, the signal being proportional to the concentration of nitrite ions and exhibiting an inverse dependence with the film thickness. The charge transfer rate was evaluated by chronoamperometry, showing that the rate of diffusion of electrochemical charge through the film is higher than the rate of diffusion of substrates in solution. The catalytic process involving the oxidation of the nitrite ions at the bilayered film was also investigated based on cyclic and rotating disc voltammetry. At relatively low substrate concentrations the mediated process has been dealt with in terms of the SR sub-case in Saveant\'s notation, allowing the calculation of the rate constant for the cross-exchange reaction at the film-solution interface as 3.4x103 dm3 mol-1 s-1. In the second part the analytical potentiality of the modified electrode was studied by flow injection experiments carried out by using a pH 4.7 buffer as carrier solution. Owing to the catalytic activity of the immobilized layer, the determination of nitrite was performed at less positive potentials (0.75 V versus Ag/AgCl) and the data obtained showed a better performance indicated by both an excellent repeatability and increased sensitivity. At the optimized experimental condition, nitrite was determined in the FIA configuration with a limit of detection of 0.1 µmol L-1. Nitrate was also quantified after its stoichiometric reduction to nitrite by passing the solution through a cadmium/copper column. Both analytes were quantified in mineral water and saliva samples and the results were in agreement with the ones obtained by using an official method

ATIVIDADE MOTIVADORA PARA O APRENDIZADO DE CONCEITOS DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Neste trabalho são apresentados os resultados referentes à aplicação de atividade experimental do processo redox utilizando materiais de fácil acesso. Também é avaliado como o elemento contextualizador auxilia no processo ensino-aprendizagem como um facilitador e motivador do mesmo

“CIÊNCIA NA PRAÇA”: A FACULDADE INTERAGINDO COM A COMUNIDADE

A extensão universitária é uma via que interliga a comunidade acadêmica com a sociedade. Desta forma, este trabalho descreve o evento “Ciência na Praça” que foi realizado em paralelo ao VI Simpósio de Química da Faculdade Estadual de Filosofia, Ciências e Letras de União da Vitória (FAFIUV), atual UNESPAR, Campus de União da Vitória, no estado do Paraná, Brasil. O evento “Ciência na Praça” constituiu-se de experimentos e atividades lúdicas realizadas em uma praça pública e apresentadas pelos acadêmicos do curso de Licenciatura em Química da instituição à população local e vizinha a região. Dentre os resultados relatados estão àqueles obtidos por observações e entrevistas dos coordenadores do evento junto à assistência. Bem como, os resultados da pesquisa realizada junto aos acadêmicos do curso sobre o grau de satisfação dos mesmos em relação ao evento, as dificuldades na realização dos experimentos e nas atividades lúdicas apresentadas à população da Região de União da Vitória, durante o evento. O impacto que o evento ocasionou a população local também foi avaliado. Para tal, foram utilizadas as observações dos acadêmicos durante a apresentação das atividades. Este último resultado foi o mais relevante devido ao fato do evento ter sido realizado na Praça Coronel Amazonas, localizada em frente à FAFIUV, ou seja, em uma área externa a da instituição de ensino