Resumo |
O Bismuto (Bi) tem sido considerado nos últimos anos a alternativa mais adequada para substituir o Mercúrio (Hg), comumente utilizado como eletrodo em sensores para detecção e quantificação de traços de metais pesados em fluidos diversos. Este elemento apresenta as mesmas propriedades eletroquímicas do Hg, com a vantagem de ser um material sólido em temperatura ambiente e principalmente sem efeitos tóxicos, tanto ao ser humano quanto ao meio ambiente. A proposta deste trabalho é a obtenção de filmes finos de Bi em substrato condutor de Cobre (Cu) via síntese eletroquímica, além da caracterização desses filmes por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difratômetria de Raios – X e de Voltametria de Redissolução Anódica, visando descrever suas propriedades morfológicas, estruturais e eletroquímicas, respectivamente. Para as eletrodeposições foi utilizada uma célula eletroquímica convencional de três eletrodos fixos, sendo um contra eletrodo de platina (Pt), um eletrodo de referência de Ag/AgCl, e um eletrodo de trabalho, onde é fixado o substrato de Cu. Os eletrodos são conectados a um Potenciostato/Galvanostato da marca AUTOLAB, e mergulhados em um eletrólito contendo 0,02 M de Nitrato de Bismuto diluído com Ácido Nítrico (HNO3). Todas as eletrodeposições ocorreram em condições de temperatura e pressão ambiente e sem agitação. Foi utilizado o método pulsado para o crescimento dos filmes, nesse caso foram aplicados pulsos de potencial de -0,1 V vs. Ag/AgCl, por um tempo de 10 s e entre cada pulso um intervalo de 2 s sem aplicação de potencial. A espessura dos filmes foi controlada pelo número total de pulsos. Os resultados confirmam que os filmes finos de Bi funcionam como camada transdutora na detecção e quantificação de traços do metal pesado Cádmio (Cd) em concentrações na ordem de μg/l. Através das medidas de voltametria de redissolução anódica, identificamos uma dependência linear da corrente com a concentração de Cd, caracterizando o material como um bom sensor eletroquímico. A sensibilidade na detecção apresentou também uma dependência com a morfologia superficial dos filmes, que por sua vez está relacionado ao número de pulsos de potencial utilizados na eletrodeposição. Esses resultados indicam a viabilidade do uso de filmes finos de Bi no desenvolvimento de sensores de metais pesados com alta estabilidade eletroquímica e alta sensibilidade. |