Simultaneous multivariate voltammetric determination of phenolic compounds

Phenolic compounds hydroquinone, catechol, resorcinol and cresol have a wide industrial application and are currently present in the environment especially because of human activity. These compounds can pose a threat to various environmental systems, since they are difficult to degrade and exhibit high toxicity. This work aims to develop a method for simultaneous determination of these phenolic compounds, associating the electrochemical determination to multivariate analysis. For this, four types of electrodes were tested using differential pulse voltammetry, whose parameters were optimized by performing a complete 23 factorial design. Calibration set was obtained by performing a Brereton-type factorial design in five levels. Partial least squares (PLS) and multiple linear regression associated with selection of variables by the genetic algorithm (GA-MLR) or by the successive projections algorithm (SPA-MLR) were used as regression techniques. It was found that the carbon nanotubes paste electrode showed electrochemical response to HQ, CC, RS and CR at 0.2V, 0.3V, 0.75V and 0.65V, respectively. Models obtained by GA-MLR showed the best predictions of the concentrations of the studied analytes in the micromolar range.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs compostos fenólicos hidroquinona (HQ), catecol (CC), resorcinol (RS) e cresol (CR) apresentam larga aplicação industrial e estão atualmente presentes no meio ambiente como resultado da atividade humana. Estes compostos podem constituir uma ameaça a vários sistemas ambientais, uma vez que são de difícil degradação e apresentam elevada toxicidade. Este trabalho visa desenvolver um método para determinação simultânea destes compostos fenólicos, associando a determinação eletroquímica a análise multivariada. Para isso, quatro tipos de eletrodos foram testados usando voltametria de pulso diferencial, cujos parâmetros foram otimizados pela execução de um planejamento fatorial 23 completo. O conjunto de calibração foi obtido pela execução de um planejamento fatorial tipo Brereton com quatro componentes em cinco níveis. Foram testados modelos obtidos pelo método dos quadrados mínimos parciais (PLS) e o método da regressão linear múltipla associada a seleção de varáveis pelo algoritmo genético (GA-MLR) ou pelo algoritmo das projeções sucessivas (SPA-MLR). Verificou-se que o eletrodo de pasta de nanotubos de carbono apresentou resposta eletroquímica mais sensível a HQ, CT e CR e RS nos potenciais 0,20V, 0,30V, 0,65 e 0,75V, respectivamente. Além disso, os modelos obtidos pelo GA-MLR apresentaram a melhor previsão da concentração dos analitos em concentrações micromolares. Palavras chave: compostos fenólicos, voltametria, determinação simultânea, análise multivariada