Eletrodo de carbono: carbono vítreo na voltametria
Gerar PDFPor que o carbono é o eletrodo de trabalho mais usado, e como entra na célula de 3 eletrodos
O eletrodo de carbono, sobretudo o carbono vítreo, é o eletrodo de trabalho mais comum em voltametria, por unir janela de potencial ampla, inércia química e custo menor que platina ou ouro. Ele não trabalha sozinho: opera numa célula de 3 eletrodos.
O que é
O carbono é usado como eletrodo de trabalho, onde ocorre a reação de interesse. Há três formas comuns: carbono vítreo, grafite e pasta de carbono.
- Carbono vítreo: o mais usado; duro, inerte e condutor, dá superfície reprodutível após polimento.
- Grafite: mais poroso e barato, comum em eletrodos descartáveis e impressos.
- Pasta de carbono: pó de grafite com um aglutinante, fácil de renovar a superfície.
Por que carbono: a janela de potencial
A vantagem é a janela de potencial ampla, a faixa em que o próprio eletrodo não reage e deixa observar o analito. O carbono tem janela ampla, sobretudo no lado anódico, é inerte e mais barato que platina ou ouro. Em 0,1 mol/L de KCl, em meio neutro, a janela prática vai de cerca de -1,0 a +1,25 V vs Ag/AgCl, limitada pela evolução de H₂, no lado catódico, e de O₂, no lado anódico.
A célula de 3 eletrodos
A voltametria usa três eletrodos, cada um com um papel:
- Trabalho, o carbono: onde ocorre a reação de interesse.
- Referência: mantém um potencial estável e não deixa passar corrente por ela.
- Contra, ou auxiliar, em geral de platina: fecha o circuito.
O potenciostato controla o potencial do eletrodo de trabalho em relação à referência, e a corrente passa entre o trabalho e o contra-eletrodo. Assim a referência não é perturbada por corrente.
O carbono vítreo exige polimento, em geral com alumina, para uma superfície reprodutível. Uma superfície suja ou oxidada desloca a resposta.
Onde se usa
- Voltametria cíclica (CV).
- Voltametria de pulso diferencial (DPV).
- Sensores amperométricos.
Perguntas frequentes
- Carbono vítreo, grafite e pasta de carbono são a mesma coisa?
- Não. O carbono vítreo é o mais usado como eletrodo de trabalho, por ser duro, inerte e reprodutível após polimento.
- Por que carbono e não platina?
- O carbono tem janela de potencial mais ampla, sobretudo no lado anódico, além de inércia e custo menor. A platina é limitada pela evolução de H₂ e O₂ e pela adsorção de hidrogênio.
- Por que preciso de 3 eletrodos?
- Para controlar o potencial do eletrodo de trabalho contra uma referência estável sem passar corrente por ela. A corrente passa entre o trabalho e o contra-eletrodo.
- Preciso polir o eletrodo?
- Sim. O carbono vítreo precisa de polimento para uma superfície reprodutível.
Referências
- BARD, A. J.; FAULKNER, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. 2. ed. Wiley, 2001.
- SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. Principles of Instrumental Analysis. 7. ed. Cengage Learning, 2018. espalhamento de luz, turbidimetria e nefelometria.
- HARRIS, D. C. Quantitative Chemical Analysis. 9. ed. W. H. Freeman, 2016. Cap. 14, Electrodes and Potentiometry.
O que este texto ainda não afirma
- Vincular o SKU do eletrodo de carbono vítreo do catálogo.