Determinação voltametrica de zinco e ferro em amostras eletroliticas de galvanoplastia empregando-se eletrodo de mercurio de gota estatica e a tecnica de voltametria de onda quadrada

Desenvolveu-se um método de análise voltamétrico para a determinação da concentração de zinco e ferro em banho galvânico de liga. A técnica voltamétrica aplicada foi voltametria de onda quadrada com velocidade de varredura de 200 mV/s com altura de pulso de 0,02V e frequência de 100Hz, usando-se eletrodo de gota estática de mercúrio como eletrodo de trabalho e como referência eletrodo de Ag/AgCI , KCI sat. e um fio de platina como eletrodo auxiliar .A concentração do zinco, nas amostras analizadas, encontra-se próximo a 10mol L e a concentração do ferro é em torno de 9,0 x 10mol L. Tratou-se a matriz com água oxigenada 120 volumes e aquecimento até quase secura para eliminar parte orgânica da amostra. Estudou-se diferentes eletrólitos de suportes e alguns parâmetros que influenciam no desempenho do método, como variação de pH, concentração do eletrólito e diluições da matriz. Para a determinação do zinco trabalhou-se com eletrólito de NH3 1,0 mol L/ NH4CI 0,2 mol L com potencial de pico de -1,30V e com ácido cítrico 0,1 mol L em pH 3 com o potencial de pico -0,99V. Para a determinação do ferro empregou- se os eletrólitos de citrato de sódio 0,5 mol L em pH 6 e ácido oxálico 0,2 mol L em pH 4 onde o potencial de pico do ferro é próximo de -0,2V. Nas condições acima obteve-se bons resultados, para um banho elaborado no laboratório, através da utilização de curvas de adição de padrão típicas. As faixas lineares de resposta obtidas para zinco e ferro mostraram boa correlação entre concentrações de 0,8 a 22,0 x 10mol L e de 4,0 a 12,0 x 10mol L, respectivamente. Cobre, cromo, chumbo e manganês foram estudadas como interferentes na região de potencial referente ao zinco e ao ferro nos eletrólitos de suporte empregados, apenas o cobre apresentou um grau de interferência na determinação do ferro. Amostras reais foram analisadas pelo método proposto e também por método padrão normalmente empregado para a determinação dos metais neste tipo de matriz (espectrometria de absorção atômica para o ferro e titulação complexométrica com EDTA para o zinco). Também foram efetuados testes de recuperação para ambos os metais em todos os eletrólitos estudados com recuperações próximas de 100% , desta forma confirmando a aplicabilidade do método voltamétrico proposto.A voltammetric method of analysis was developed for the determination of zinc (Zn) and iron (Fe) in alloy galvanic baths with simplicity and quickness. The applied technique was square wave voltammetry with scan rate of 200 mV.s, peak pulse of 0,02 V and frequency of 100 Hz, using a static mercury electrode as working electrode and Ag/AgCl, KCl sat. reference electrode. The zinc and iron concentrations in the alloy baths are found to be approximately 10 mol L and 10 mol L, respectively. Firstly, the matrix was treated with 120 volumes hydrogen peroxide and heated until boiling to eliminate organic phase present in the sample. Different supporting electrolytes were studied and also some conditions that exert influence at the performance of proposed method, such as pH value, electrolyte concentration and matrix dilutions. For the iron determination were employed electrolyte of 0,5 mol L sodium citrate at pH=6 and 0,2 mol L oxalic acid at pH=4, both with iron peak potential near to -0,2 V; in the zinc determination case, were utilized electrolytes of 1,0 mol L NH3 /0,2 mol L NH4Cl, presenting peak potential of -1,30 V, and also 0,1 mol L citric acid at pH=3 where the obtained peak potential was -1,0 V. In these conditions, good results were reached in the determination of these two analites, for a bath prepared in the laboratory and using typical standard addition curves. The linear response ranges obtained for zinc and iron showed good correlation between concentrations of 0,8 to 22,0 x 10mol L e de 4,0 to 12,0 x 10mol L, respectively. Analytical interferences like copper, chromium, lead and manganese were carried out at the potential region referring to presence of zinc and iron in the supporting electrolytes employed, exhibiting high interference due the presence of copper in the determination of iron. Real samples were analysed by proposed method and also by reference methods normally used for the determination of these metals in this kind of matrix ( complexometric tritation using EDTA for zinc and for iron). Recovery tests for both metals were made employing all supporting electrolytes, showing recoveries close to 100% for the confirmation of the proposed voltammetric method applicability