Qual o efeito do potencial de deposição e tempo de deposição na resposta analítica quando realizamos a análise de íons metálicos por voltametria de redissolução anódica (stripping anódico)? O que aconteceria voltametricamente se aplicássemos um potencial de deposição de
vs EPH em uma análise simultânea de
comparado ao caso de aplicação de
? Considere os seguintes dados:
. Todos os valores são versus EPH.
Passo 1
O enunciado nos pede para discutir como o potencial de deposição e o tempo de deposição afetam a intensidade dos picos em voltametria de redissolução anódica (stripping anódico) de íons metálicos (
,
,
,
), e comparar os resultados analíticos ao usar um potencial de deposição de
vs EPH com os de
. Temos os potenciais padrão de redução:
,
,
,
.
Passo 2
Em stripping anódico, na etapa de deposição aplica-se um potencial suficientemente negativo para reduzir seletivamente cada cátion ao metal (reação
). Somente aqueles íons cujo
é mais positivo que o potencial aplicado efetivamente se reduzem e se acumulam na superfície do eletrodo. Se o potencial de deposição não for suficientemente negativo em relação ao
do par
, não haverá deposição (e, portanto, não aparecerá pico de redissolução).
O tempo de deposição controla a quantidade de metal acumulado: quanto maior o tempo, maior a camada metálica formada e maior a carga de oxidação liberada na etapa de stripping, resultando em pico de corrente proporcionalmente maior. No entanto, tempos muito longos podem saturar a superfície, causar heterogeneidades no depósito ou limitações de difusão, levando ao alargamento e deslocamento dos picos.
O tempo de deposição controla a quantidade de metal acumulado: quanto maior o tempo, maior a camada metálica formada e maior a carga de oxidação liberada na etapa de stripping, resultando em pico de corrente proporcionalmente maior. No entanto, tempos muito longos podem saturar a superfície, causar heterogeneidades no depósito ou limitações de difusão, levando ao alargamento e deslocamento dos picos.
Passo 3
Para
vs EPH comparamos com cada
:
-
; depósito de Cu; -
; depósito de Pb; -
; sem depósito de Cd; -
; sem depósito de Zn.
Logo, ao fazer o stripping apenas aparecerão os picos de Cu e Pb, enquanto Cd e Zn estarão ausentes.
Passo 4
Para
vs EPH vemos que esse potencial é mais negativo que todos os
, logo se depositam Zn, Cd, Pb e Cu simultaneamente. Entretanto, um potencial tão negativo também promove a evolução de
(competição com a redução de água) e pode gerar bolhas ou alteração na morfologia do depósito, reduzindo a reprodutibilidade e o limite de detecção para os metais mais positivos.
Resposta
- Potencial de deposição define quais íons serão reduzidos: em
deposita-se apenas Cu e Pb; em depositam-se Cu, Pb, Cd e Zn (mas com interferência de evolução de hidrogênio). - Tempo de deposição controla linearmente a intensidade dos picos (até a saturação ou efeitos de difusão).