Aparelhagem e material acessório

A avaliação da diferença de potencial entre o(s) eléctrodo(s) indicador(es) e o eléctrodo de referência foi efectuada por intermédio de um potenciómetro Crison, modelo MicropH 2002, com sensibilidade de ± 0,1 mV. Quando necessária a determinação dos valores de potencial de mais do que um eléctrodo indicador de configuração convencional, utilizou-se um comutador de eléctrodos, de construção laboratorial, acoplado ao potenciómetro [1].

A avaliação das características de funcionamento dos eléctrodos selectivos de configuração convencional foi efectuada por imersão das unidades em cubas de vidro, de parede dupla, da marca Crison, termostatizadas a 25 ± 0,2 °C por circulação de água proveniente de um banho termostático, marca Variomag, tipo EM/4. Os eléctrodos eram fixados às tampas, da marca Crison, adaptadas às cubas.

As soluções empregues nos ensaios de avaliação eram mantidas em constante agitação, por intermédio de um agitador magnético, marca Crison, microST modelo 2038.

Para a medição de volumes, na preparação de soluções padrão, reagentes e amostras, empregaram-se pipetas automáticas, da marca Gilson, modelos P20, PI00, P200, PI000 e P5000, com volumes reguláveis. Para capacidades superiores a 5 mL foram usadas pipetas volumétricas da marca Glasfirn de classe AS.

Aspectos gerais da parte experimental

O material de vidro utilizado era de classe A ou semelhante, lavado e passado por água bidesionizada.

As pesagens foram realizadas numa balança da marca Mettler, modelo AE 163, com uma sensibilidade de 0,0000lg.

Nalguns casos, para promover a dissolução de substâncias sólidas, foi usado um banho de ultra-sons da marca Bandelin, modelo Sonorex RK 100H.

Utilizou-se um pHmetro da marca Metrohm, modelo E520, quando se pretendia controlar o valor do pH das soluções.

O registo dos sinais analíticos, resultantes do traçado de gráficos de variação de potencial em função do tempo, foi efectuado por intermédio de um registador da marca Metrohm, modelo E 586 Labograph ou de um registador Kipp & Zonen, modelo BD

111.

As titulações potenciométricas de soluções padrão e a execução de algumas metodologias de referência por titulação potenciométrica foram realizadas usando um sistema de titulação, constituído por uma bureta de marca CRISON, modelo Micro Bur 2031, comandada por um computador Hyundai, modelo Super 16, equipado com uma placa Advantech, modelo PCL 720, ligado a uma impressora EPSON, modelo RX 80 (Fig. 1 ) 0 software adequado para as titulações potenciométricas foi desenvolvido de acordo com o descrito em [2],

Na avaliação das características de funcionamento dos eléctrodos tubulares constituídos por duas membranas cristalinas homogéneas, soma dos potenciais foi efectuada por intermédio de um somador analógico de três entradas, construído especificamente para esse fim [3], com capacidade de efectuar a soma de potencial correspondente a 2 ou 3 membranas (Fig. 2). A montagem estabelecida era constituída por três amplificadores operacionais do tipo MXL 1179 (cada um deles associado a uma membrana sensora), e um circuito somador associado a um comutador que permitia a soma de duas ou três membranas. Na etapa somadora foi usada a entrada inversora, originando uma polaridade invertida na saída em relação às entradas do somador. A montagem final do circuito ocupava cerca de 3 x 3 cm e foi instalada numa caixa metálica de cerca de 15 x 4,5 x 15 cm. A fonte de alimentação era externa e de tensão igual a 220 V.

Aspectos gerais da parte experimental

B

BA

Figura 1 - Sistema automático de titulação potenciométrica.

Legenda: ER - eléctrodo de referência; ESI - eléctrodo indicador; ST - solução titulante; mV - decimilivoltímetro; PC - computador; B - banho termostático, BA - bureta automática; Agit. - agitador magnético. •u„- Mv"7 E2 E3

T

P-

í3>

Figura 2 - Circuito somador

Aspectos gerais da parte experimental

caixa metálica de cerca de 15 x 4,5 x 15 cm. A fonte de alimentação era externa e de tensão igual a 220 V.

Para a prensagem das membranas sensoras, quando da construção dos eléctrodos, utilizou-se um pastilhador metálico, construído expressamente para a realização desta etapa, apresentando um diâmetro de 10,0 mm e cujo material suportava uma carga máxima de prensagem de 31.000 Kg cm"2. A prensa utilizada era da marca C-30, Research & Industrial Instruments Company (30 ton press, Ser. n° 0144).

As montagens FIA desenvolvidas eram constituídas por um sistema propulsor, composto por bombas peristálticas das marcas Gilson Minipuls 2 ou Ismatec S 820, e tubos de impulsão de PVC da marca Gilson. A inserção das soluções padrão, reagentes e amostras era efectuada por intermédio de uma válvula de 6 portas (4 vias), da marca Rheodyne, modelo 5020 ou um módulo injector/comutador de fabrico laboratorial [4] semelhante ao esquematizado na Fig. 3.

PA P.2 •

—w-

- A A r -

~V\r-

—W-

Figura 3 - Esquema de um módulo injector-comutador.

Legenda : P.l posição de enchimento; P.2 posição de injecção.

A ligação dos diversos componentes da montagem era efectuada por intermédio de tubos Omnifít PTFE de 0,8 mm de diâmetro interno.

Nas montagens estudadas, o controlo do caudal de aspiração das soluções era conseguido pela selecção do diâmetro interno dos tubos de impulsão usados, bem como pela selecção da velocidade de rotação da bomba (no caso da bomba Gilson). O valor

Aspectos gerais da parte experimental

como pela selecção da velocidade de rotação da bomba (no caso da bomba Gilson). O valor de caudal obtido era quantificado por medição do volume de água contido numa proveta e cuja aspiração era feita num certo intervalo de tempo. Desta forma obtinha-se um valor de caudal real, tendo em conta quaisquer sobrepressões que pudessem ocorrer nas diferentes zonas da montagem.

A quantificação do volume interno da válvula de injecção usada e dos tubos de ligação desta ao exterior, foi efectuada por intermédio de um sistema monocanal em que a solução transportadora (H20) era dirigida para um vaso de titulação. Após união

dos tubos de ligação com um ligador apropriado procedeu-se a 25 injecções de uma mesma solução padrão de HC1 de concentração 0,10 mol L"1. A solução recolhida era posteriormente titulada potenciometricamente com uma solução de NaOH, cuja concentração era aferida, após titulação potenciométrica com uma solução padrão de HC1 0,10000 mol L"1 (ampola comercial Titrisol 9973 - Merck). O volume interno da válvula, e dos correspondentes tubos de ligação, tinha um valor igual a 89 uL. Os volumes de injecção indicados deverão ser adicionados de um valor correspondente ao volume interno da válvula de injecção e suas ligações, em todas as situações referidas ao longo desta dissertação.

1.2 Eléctrodos

Foi utilizado como eléctrodo de referência um eléctrodo de dupla junção de cloreto de prata/prata, da marca ORION, modelo 90-00-02. A solução interna era constituída por uma solução saturada de cloreto de potássio. A esta era adicionado nitrato de prata, com o objectivo de minimizar a dissolução do cloreto de prata depositado à superfície do fio de prata. Desta forma preveniam-se alterações do potencial de referência do eléctrodo. A composição da solução externa utilizada, com força iónica ajustada a 0,1 mol L"1, foi escolhida tendo em conta os valores dos coeficientes de selectividade potenciométricos determinados para cada um dos tipos de membranas do eléctrodo indicador associado. Foi escolhida uma solução de perclorato de sódio 0,1 mol L"1 no caso da avaliação das características dos eléctrodos tubulares sensíveis a chumbo e uma solução de nitrato de potássio 0,1 mol L" para todos os

Aspectos gerais da parte experimental

As medições de pH foram efectuadas com eléctrodos de vidro simples sensíveis ao protão, das marcas Russell, modelo SWL/B14 e Philips GAH 110.