Uso de membranas de Nafion para a construção de sensores ópticos para medidas de pH

Abstract

, bromothymol blue (BB) and methyl violet (MV), were studied aiming at constructing an optical sensor for pH measurement. BB revealed to be inadequate for developing sensing phases due to the electrostatic repulsion between negative groups of their molecules and the negative charge of the sulfonate group of the Nafion ® , which causes leaching of the dye from the membrane. On the other hand, MV showed to be suitable due to the presence of positive groups in its structure. The membrane prepared from a methanolic solution whose Nafion ® /dye molar ratio was 20 presented the best analytical properties, changing its color from green to violet in the pH range from 0.6 to 3.0. The membrane can be prepared with good reproducibility, presenting durability of ca. 6 months and response time of 22 s, making possible its use for pH determination in flow analysis systems.Keywords: optical sensor; optode; pH sensor. INTRODUÇÃOOs sensores químicos de fibras ópticas, também conhecidos como optodos 1-3 ou optrodos 4 , combinam as vantagens oferecidas pelas fibras ópticas com sistemas químicos de transdução. Nestes sensores, a fase sensora (transdutor químico) é constituída por um reagente imobilizado, sensível e preferencialmente seletivo a um dado analito, que gera o sinal óptico, o qual é relacionado à concentração da espécie de interesse.A imobilização de um reagente pode ser realizada fisicamente, por adsorção, oclusão ou atração eletrostática, ou quimicamente, através de ligação covalente 5 . A imobilização física do reagente por adsorção na superfície é a mais simples de ser efetuada, sendo assim, empregada com regularidade. Entretanto, tem como principal desvantagem o baixo tempo de vida útil do sensor, pois o reagente pode ser facilmente lixiviado, dado que sua interação com o suporte é relativamente fraca 6 . A oclusão do reagente em uma matriz polimérica, embora, a princípio, possa aumentar o tempo de resposta do sensor em função da espessura da membrana, permite a obtenção de fases sensoras de maior durabilidade, pois o reagente permanece preso no interior da membrana, sendo lixiviado com maior dificuldade 5 . A imobilização covalente do reagente 2,7 na matriz adequada é considerada eficiente, pois minimiza a perda do reagente por lixiviação. A literatura relata o uso de vários materiais poliméricos adequados para imobilizar o reagente covalentemente, sendo mais comumente usados os derivados da celulose 2,8-13 . As membranas assim obtidas oferecem optodos com tempos de resposta curtos, vida útil longa e grande estabilidade.Os métodos que empregam sensores ópticos são baseados nas mudanças das propriedades ópticas do reagente imobilizado, por meio de medidas de reflexão, dispersão, difusão de luz, interferên-cia, absorção, refração e difração. Quando um destes fenômenos acontece, as mudanças nas propriedades ópticas resultam na modulação de uma ou mais das seguintes propriedades: comprimento de onda (cor), amplitude, fase ou polarização 14 . O princípio de funcionamento básico dos optodos é simples. A luz de uma fonte ...

Development and Application of Electrochemical Sensor Based on Molecularly Imprinted Polymer and Carbon Nanotubes for the Determination of Carvedilol

“…The influence of Nafion® 5% (m/v) on the performance of the sensor was also evaluated. Nafion® is a polymeric resin with excellent properties, such as chemical, mechanical, and thermal stability, selectivity for different cations, and high conductivity [36,37]. This polymer has been widely used for the fixation of particles onto electrode surface.…”