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O biochar avaliado foi eficiente na pré-concentração dos íons Cd2+ e Pb2+ sendo que todas as amostras avaliadas foram promissoras. Melhores resultados foram obtidos com o biochar P3 o qual foi avaliado na construção do EPCM-Biochar, visando a determinação dos íons Cd2+ e Pb2+. O efeito do modificador está relacionado com sua funcionalização superficial e o funcionamento do sensor é baseada na pré-concentração desses íons metálicos sem a aplicação de um potencial (circuito aberto) o que promove um ganho de seletividade.

Depois de estudados diversos parâmetros, foram obtidos limites de detecção apropriados para a determinação de íons Cd2+ e Pb2+ em efluentes, pois atendem as recomendações da Resolução CONAMA 430/2011 que prevê a concentração máxima de íons Cd2+ e Pb2+ nos níveis de 0,2 mg L-1 (1,78 x 10-6 mol L-1) e 0,5 mg L- 1

(2,41 x 10-6 mol L-1), respectivamente.

A curva analítica obtida resultou numa resposta linear entre a corrente de pico e a concentração para o intervalo de 2,5 x 10-7 a 5,0 x 10-5 mol L-1 para Cd2+ e 5,0 x 10-8 a 1,0 x 10-5 mol L-1 para Pb2+ e limites de detecção e quantificação de 6,9 x 10-8 e 2,3 x 10-7 mol L-1 respectivamente para Cd2+ com um coeficiente de correlação de 0,997 e 9,8 x 10-9 e 3,3 x 10-8 mol L-1 respectivamente para Pb2+ com um coeficiente de correlação de 0,994.

Foram encontradas interferências na pré-concentração dos íons Cd2+ e Pb2+ por algumas espécies como, estanho, ferro, cobre e níquel, enquanto cloreto, nitrato, sulfato, manganês, mercúrio, cromo III e VI não tiveram influência significativa quando estudados na concentração admitida pela Resolução CONAMA 430/2011.

Porém o método de determinação de íons Cd2+ e Pb2+ através da adição de padrão mostrou-se promissor eliminando as interferências, obtendo-se porcentagens de recuperação de 92,2 % para Cd2+ e 96,3 % para Pb2+.

REFERÊNCIAS

ABBASI, S.; KHODARAHMIYAN, K.; ABBASI, F.; Simultaneous determination of ultra trace amounts of lead and cadmium in food samples by adsorptive stripping voltammetry, Food Chemistry, v. 128, p. 254–257, 2011.

ADAMS, R.N. Carbon Paste Electrodes. Analytical Chemistry, v. 30, n. 9, p. 1576, 1958.

ALEIXO, L. M.; Voltametria: conceitos e técnicas, Revista Chemkeys, n. 3 p. 1 – 21, 2003.

ALEIXO, L. M.; SITTON, M.; RIBEIRO, F. A. L., Estudo polarográfico sobre a determinação de Fe(III) utilizando a técnica da polarografia de pulso diferencial Voltametria: conceitos e técnica, Química Nova, v. 24, n. 6, 2001.

ALEMU, H.; CHANDRAVANSHI, B. S., Differential pulse anodic stripping voltammetric determination of copper (II) with N-phenylcinnamohydroxamic acid modified carbon paste electrodes, Analytica Chimica Acta, v. 368, n. 1 – 2, p. 165 – 173, 1998.

BAKKER, E. Electrochemical sensors. Analytical Chemistry, v.76, n. 12, p. 3285- 3298, 2004.

BARD, AJ. Chemical modification of electrodes. Journal of Chemical Education, v. 60, n. 4, p. 302-304, 1983.

BERGAMINI, M.F.; TEIXEIRA, M.F.S.; DOCKAL, E.R.; BOCCHI, N.; CAVALHEIRO, E.T.G. Evaluation of different voltammetric techniques in the determination of amoxicillin using a carbon paste electrode modified with [N,N '- ethylenebis(salicylideneaminato)] oxovanadium(IV). Journal of the Electrochemical Society, v. 153, n. 5, p. E94-E98, 2006.

BERGAMINI, M. F.; VITAL, S. I.; SANTOS, A. L.; STRADIOTTO, N. R. Determinação de chumbo em álcool combustível por voltametria de redissolução anódica utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com resina de troca iônica Amberlite IR 120, Eclética Química, v. 31, n. 2, p. 45 – 52, 2006.

BOURLINOS, A. B.; KARAKASSIDES M.A.; STATHI, P. Pyrolytic formation of a carbonaceous solid for heavy metal adsorption. Journal of Materials Science, v.46, n. 4, p. 975-982, 2011.

BRIDGWATER, A. V.; An introduction to fast pyrolysis of biomass for fuels and chemicals. In: A. V. Brigdwater (ed) Fast Pyrolysis of Biomass: A Handbook, CLP Scientific Publishing Services Ltd, Newbury, UK, 1999.

CAO, X.; MA, L.; LIANG, Y.; GAO, B.; HARRIS, W., Simultaneous immobilization of lead and atrazine in contaminated soils using dairy-manure biochar, Environmental Science & Technology, v.45, n. 11, p. 4884–4889, 2011.

CHRISTENSEN, T. H., Cadmium soil sorption at low concentration: I. Effect of time, cadmium load, pH and calcium. Water, Air & Soil Pollution, v. 21, p. 105 – 114, 1984.

CONAMA. Resolução n° 430 de maio de 2011. Dispõe sobre condições e padrões de lançamento de efluentes. Diário Oficial da União, Brasília, DF, n. 92, 16 de maio 2011, p. 89.

COPELAND, T. R., SKOGERBOE, R. K., Anodic-Stripping voltammetry, Analytical chemistry, v.46, n. 14, p. 1257-&, 1974.

CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. E. S.; GÓMEZ, E. O. Biomassa para energia. Campinas: Editora UNICAMP, 2008.

COSTA, M.L.; KERN, D.C., Geochemical signatures of tropical soils with archaeological black earth in the Amazon, Brazil. J. Geochem. Explor, v. 66, p.369- 385, 1999.

DEMIRBAS, A. Biomass resource facilities and biomass conversion processing for fuels and chemicals. Energy Conversion and Management, v. 42, p. 1357-1378, 2001.

DONG, X.; MA, L. Q.; LI, Y., Characteristics and mechanisms of hexavalent chromium removal by biochar from sugar beet tailing, Journal of Hazardous Materials, v. 190, n. 1-3, p. 909-915, 2011.

DOWNARD, A.J. Electrochemically assisted covalent modification of carbon electrodes. Electroanalysis, v. 12, n. 14, p. 1085-1096, 2000.

EL-SHAHAWI, M. S.; HAMZA, A.; BASHAMMAKH, A. S. et. al., Analysis of some selected persistent organic chlorinated pesticides in marine water and food stuffs by

differential pulse-cathodic stripping voltammetry, Electroanalysis, v. 23, n. 5, p. 1175 – 1185, 2011.

EMR, SA; YACYNYCH, AM. Use of Polymer-Films in Amperometric Biosensors. Electroanalysis, v. 7, n. 10, p. 913-923, 1995.

FOGG, A. G.; WANG, J.; Terminology and convention for electrochemical stripping analysis, Pure and Applied Chemistry, v. 71, n. 5, p. 891 – 897, 1999.

FRIBERG, L., PISCATOR, M., NORDBERG, G. F.; KJELLSTROM, T.; Cadmium in the environment, Cleveland: C.R.C. Press, 1971.

FUNGARO, D. A; Determinação voltamétrica de Cd e Pb usando eletrodo modificado com polianilina sulfonada, Eclética Química, v. 29, n. 01, p. 63 – 69, 2004.

GÓMEZ, E. O.; CORTEZ, L. A. B.; PÉREZ, J. M. M.; SEYE, O.; LINERO, F. A. B. Projeto de pirólise rápida contínua de biomassa com ar em reator de leito fluidizado atmosférico. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 3, 2000, Campinas.

HITCHMAN, M.L.; HILL, H.A.O. Electroanalysis and electrochemical sensors. Chemistry in Britain, v.22, n.12, p.1117&, 1986.

HRL. Char production from Maryville paper sludge and wood waste yards. Technical Report HLC 2002/039. Victoria – Austrália, 2005.

HU, C.; WU, K.; DAI, X.; HU, S., Simultaneous determination of lead (II) and cadmium (II) at a diacetyldioxime modified carbon paste electrode by differential pulse stripping voltammetry. Talanta, v. 60, n. 01, p. 17-24, 2003.

HU, J.; LO, I. M. C,; CHEN, G.; Removal of Cr (VI) by magnetite nanoparticle. Water Science and Technology, v. 50, n. 12, p. 139-146, 2004.

JACOBS, E. S. Anodic stripping voltammetry of gold and silver with carbon paste electrodes, Analytical Chemistry, v. 35, n. 13, p. 2112 – 2115, 1963.

JAMES, F.; TEIXEIRA, W.; FALCÃO, N.; WOODS, W.; LEHMANN, J.; JUNQUEIRA, A. B., Anthropogenic Soils in the Central Amazon: from categories to a continuum, Royal Geographical Society, v. 43, n. 3, p. 264-273, 2011.

JANATA, J; BEZEGH, A. Chemical Sensors. Analytical Chemistry, v. 60, n. 12, p. R62-R74, 1988.

KEISCH, B.; FELLER, R. L.; LEVINE, A. S. EDWARDS, R. R.; Dating and Authenticating works of art by measurement of natural alpha emitters. Science, v. 155, n. 3767, p. 1238-1242, 1967.

KEMPEGOWDA, R. G.; MALINGAPPA, P. A binderless, covalently bulk modified electrochemical sensor: Application to simultaneous determination of lead and cadmium at trace level, Analytica Chimica Acta, v. 728, p. 9 – 17, 2012.

KOLODYNSKA, D.; WNETRZAK, R.; LEAHY, J. J.; HAYES, M. H. B.; KWAPINSKI, W.; HUBICKI, Z. Kinetic and adsorptive characterization of biochar in metal ions removal, Chemical Engineering Journal, v. 197, p. 295 – 305, 2012.

LEHMANN, J. A handful of carbon, Nature, v. 447, n. 10, p. 143-144, 2007.

LEHMANN, J.; GAUNT, J.; RONDON, M. Biochar sequestration in terrestrial ecosystems – a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, v. 11, p. 403 – 427, 2006.

LEHMANN, J.; JOSEPH, S. Biochar for environmental management: Science and Technology. London: Earthscan, 2009.

LEITE, F. Validação em análise química, São Paulo: Átomo, 2008.

LI, G.; ZHAO, Z.; LIU, J.; JIAN, G. Effective heavy metal removal from aqueous systems by thiol functionalized magnetic mesoporous silic. Journal of Hazardous Materials, v.192, n.1, p. 277–283, 2011.

LOWINSOHN, D.; BERTOTTI, M. Sensores Eletroquímicos: Considerações sobre mecanismos de funcionamento e aplicações no monitoramento de espécies químicas em ambientes microscópicos. Quimica Nova, v. 29, n, 6, p.1318-1325, 2006.

LUO, L.; WANG, X.; DING, Y.; LI, Q.; JIA, J.; DENG, D., Voltammetric determination of Pb2+ and Cd2+ with montmorillonite-bismuth-carbon electrodes, Applied Clay Science, v. 50, n. 01, p. 154-157, 2010.

MARCOUX, L. S.; PRATER, K. B.; ADAMS, R. N. A NONAQUEOUS CARBON PASTE ELECTRODE, Analytical Chemistry, v. 37, n. 11, p. 1446 – 1447, 1965.

MEI, J.T. The adsorption and desorption of Pb2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+ in the waste plating water by weathered coal. Mater. Protec, v. 33, n. 6, p. 15-17, 2000.

MENDES, R.K.; CLARO-NETO, S.; CAVALHEIRO, E.T.G. Evaluation of a new rigid carbon-castor oil polyurethane composite as an electrode material. Talanta, v. 57, n. 5, p. 57, 2002.

MOGHTADERI, B. The state-of-the-art in pyrolysis modeling of lignocellulosic solid fuels. Review Paper, Fire & Materials, v. 30, p. 1 – 34, 2006.

MOSES, P.R.; WIER, L.; MURRAY, R.W. Chemically Modified Tin Oxide Electrode. Analytical Chemistry, v. 47, n.12, p. 1882-1886, 1975.

MURRAY, R.W.; EWING, A.G; DURST, R.A. Chemically Modified Electrodes – Molecular Design For Electroanalysis. Analytical Chemistry, v.59, n. 5, p. A379-&, 1987.

NIK-AZAR, M.; HAJALIGOL, M. R.; SOHRABI, M.; DABIR, B. Mineral matter effects in rapid pyrolysis of beech wood. Fuel Processing Technology, v. 51, n. 1 - 2, p. 7 – 17, 1997.

NOVATNY, E. H.; HAYES, M. H. B.; MADARI, B. E.; BONAGAMBA, T. J.; AZEVEDO, E. R.; SOUZA, A. A.; SONG, G.; NOGUEIRA, C. M.; MANGRICH, A. S.; Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 20, n. 6, p. 1003-1010, 2009.

OLIVEIRA, P. R.; STRADIOTTO, N. R. TANAKA, A. A.; BERGAMINI, M. F.; Anodic stripping voltammetric determination of lead (II) and cadmium (II) by using a carbon nanotubes paste electrode modified with ion exchange synthetic resin, Current Analytical Chemistry, v. 8, n. 4, p. 520 – 527, 2012.

OLSON, C.; ADAMS, R.N. Carbon paste electrodes application to anodic voltammetry. Analytical Chimica Acta, v. 22, n. 6, p. 582-589, 1960.

OLSON, C.; ADAMS, R.N. Carbon paste electrodes application to cathodic reductions and anodic stripping voltammetry. Analytica Chimica Acta, v. 29, n. 4, p. 358&, 1963.

ÖZÇIMEN, D.; KARAOSMANOGLU, F. Production and characterization of bio-oil and biochar from rapeseed cake. Renewable Energy, v. 29, n. 5, p. 779-787, 2004.

PEREIRA, A.C.; SANTOS, A.S.; KUBOTA, L.T. Tendências em modificação de eletrodos amperométricos para aplicações eletroanalíticas. Química Nova, v. 25, n. 6, p. 1012-1021, 2002.

PING, J.; WU, J.; YING, Y.; WANG, M.; LIU, G.; ZHANG, M.; Evaluation of trace heavy metal levels in soil samples using an ionic liquid modified carbon paste electrode, Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 59, p. 4418-4423, 2011.

PUNGOR, E.; SZEPESVARY E. Voltammetric studies with silicone rubber-based graphite electrodes. Analytica Chimica Acta, v.43, p. 289-296, 1968.

RAMOS, R. L. , MENDOZA M. S. B.; RABAGO, J. S.; CORONADO, R. M. G.; BARRON, J. M.; Adsorption of lead (II) from aqueous solution onto several types of activated carbon fibers. Adsorption- Journal of the International Adsorption Society, v. 17, n. 3, p. 515-526, 2011.

RAVEENDRAN, K.; GANESH, A.; KHILAR, K. Influence of mineral matter on biomass pyrolysis characteristic. Fuel Processing Technology, v. 74, n. 1, p. 1812 – 1822, 1995.

REGMI, P.; MOSCOSO, J. L. G.; KUMAR, S. CAO, X.; MAO, J.; SCHAFRAN, G. Removal of copper and cadmium from aqueous solution using switchgrass biochar produced via hydrothermal carbonization process, Journal of Environmental Management, v. 109, p. 61 – 69, 2012.

RODRIGUES, J. A.; RODRIGUES, C. M.; ALMEIDA, P. J.; VALENTE, I. M.; GONÇALVES, L. M.; COMPTON, R. G.; BARROS, A. A., Increased sensitivity of anodic stripping voltammetry at the hanging mercury drop electrode by ultracathodic deposition, Analytica Chimica Acta, v. 701, n. 2, p. 152 – 156, 2011.

RUPP, E. B.; ZUMAN, P., Polarographic determination of some pesticides. Application to a study of their adsorption on lignin. J. Agric. Food Chem. v. 40, n. 10, p. 2016 – 2021, 1992.

SATHYANARAYANA, B; SESHAIAH, K.; Kinetics and equilibrium studies on the sorption of manganese (II) and nickel (II) onto kaolinite and bentonite. E-journal of Chemistry, v. 8, n. 1, p. 373-385, 2011.

SHAWKY, H. A. Improvement of water quality using alginate/montmorillonite composite beads. Journal of Applied Polymer Science, v. 119, n. 4, p. 2371-2378, 2011.

SKOOG, D.A.; WEST, M. W.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. Fundamentos de química analítica, tradução da 8. ed. Norte-americana, tradução Marco T. Grassi; revisão técnica Celio Pasquini, São Paulo: Cengage Learning, 2010.

SOUZA, D.; MACHADO, S. A. S.; AVACA, L. A., Voltametria de onda quadrada. Primeira parte: Aspectos teóricos, Quimica Nova, v. 26, n. 1, p. 81-89, 2003.

SOUZA, M.D.B. Eletrodos quimicamente modificados aplicados à eletroanálise: Uma breve abordagem. Quimica Nova, v. 20, n. 2, p. 191, 1997.

STEVENSON, F. J. Stability constants of Cu2+, Pb2+ and Cd2+ complexes with humic acids. Soil Sci. Soc. Am. J., v. 40, p. 665-672, 1976.

STRADIOTTO, N.R.; YAMANAKA, H; ZANONI, M.V.B. Electrochemical sensors: A powerful tool in analytical chemistry. Journal of the Brazilian Chemical Society, v.14, n. 2, p. 159-173, 2003.

SVANCARA, I.; VYTRAS, K.; BAREK, J.; ZIMA, J. Carbon paste electrodes in modern electroanalysis. Critical Reviews in Analytical Chemistry, v. 31, n. 4, p. 311, 2001.

SVANCARA, I.; VYTRAS, K.; KALCHER, K.; WALCARIUS, A.; WANG, J. Carbon paste electrodes in facts, number, and notes: A review on the occasion of the 50- years jubille of carbon paste in electrochemistry and electroanalysis, Electroanalysis, v. 21, n. 1, p. 07 – 28, 2009.

TEIXEIRA, M.F.S.; BERGAMINI, M.F.; MARQUES, C.M.P.; BOCCHI, N. Voltammetric determination of L-dopa using an electrode modified with trinuclear ruthenium ammine complex (Ru-red) supported on Y-type zeolite. Talanta, v. 63, n. 4, p. 1083-1088, 2004.

TEIXEIRA, M.F.S.; CAVALHEIRO, E.T.G.; BERGAMINI, M.F.; MORAES, F.C.; BOCCHI, N. Use of a carbon paste electrode modified with spinel-type manganese oxide as a potentiometric sensor for lithium ions in flow injection analysis. Electroanalysis, v. 16, n. 8, p. 633-639, 2004.

TEIXEIRA, M.F.S.; RAMOS, L.A.; FATIBELLO; CAVALHEIRO, E.T.G.; FRESENIUS, J. PbO2-based graphite-epoxy electrode for potentiometric determination of acids and bases in aqueous and aqueous-ethanolic media. Fresenius Journal of Analytical Chemistry, v. 370, n. 4, p. 383-386, 2001.

TING, R.; ZHAO, L.; JUN. C. Determination of Pb, Cd and Cr in food by high resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry, Spectroscopy and Spectral Analysis, v. 32, n. 9, p. 2566 – 2571, 2012.

USLU, B; Ozkan, S.A. Electroanalytical application of carbon based electrodes to the pharmaceuticals. Analytical Latters, v. 40, n. 5, p. 817-853, 2007.

WINK, T; VANZUILEN, S.J.; BULT, A; VANBENNEKOM, W.P. Self-assembled monolayers for biosensors. Analyst, v. 122, n. 4, p. R43-R50, 1997.

MENDES, R.K.; CLARO-NETO, S.; CAVALHEIRO, E.T.G. Evaluation of a new rigid carbon-castor oil polyurethane composite as an electrode material. Talanta, v. 57, n. 5, p. 57, 2002.

ZANZI, R.; SJOSTROM, K.; BJORNBOM, E. Rapid pyrolysis of agricultural residues at high temperature. Biomass and Bioenergy, v. 23, p. 357 – 366, 2002.

ZOU, W.; BAI, H.; ZHAO, L.; LI, K.; HAN, R.; Characterization and properties of zeolite as adsorbent for removal of uranium (VI) from solution in fixed bed column. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 288, n. 3, p. 779-788, 2011.

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