Adsorption studies of trifluralin on chitosan and its voltammetric determination on a modified chitosan glassy carbon electrode

Abstract

Os estudos sobre adsorção do herbicida trifluralina (TRF) em quitosana foram realizados em batelada, usando temperaturas entre 298 e 313 K. Os resultados de adsorção ajustaram-se perfeitamente ao modelo de adsorção de Langmuir. O valor de entalpia obtido -10,2 ± 0,8 kJ mol-1 confirma que a interação TRF-quitosana é exotérmica e que o processo de adsorção é relativo à interação eletrostática entre o grupo amônio da quitosana e o dipolo negativo dos grupos substituintes de TRF, sendo dependente da força iônica. Estudos voltamétricos mostraram que TRF apresentou dois picos de redução em eletrodo de CV, ambos de natureza difusional e irreversível, referentes à redução dos grupos nitroaromáticos. A corrente do primeiro pico de redução intensificou-se no eletrodo de carbono vítreo modificado com quitosana, em comparação com o eletrodo não modificado. Isto foi atribuído à adsorção/acumulação de TRF em quitosana. A corrente de redução em voltametria de pulso diferencial foi proporcional à concentração de TRF na faixa de 2,49 × 10-7 a 5,79 × 10-6 mol L-1, com limite de detecção de 7,45 × 10-8 mol L-1._______________________________________________________________________________ ABSTRACT: The studies about adsorption of the herbicide trifluralin (TRF), on chitosan, were carried out by batch methods using temperatures from 298 up to 313 K. The adsorption results were well fitted to Langmuir adsorption model. The obtained enthalpic value of -10.2 ± 0.8 kJ mol-1 confirms that the TRF-chitosan interaction is exothermic and that the adsorption process is relative to electrostatic interaction between the ammonium group of chitosan and the negative dipole of the substituent groups of TRF, being dependent on ionic strength. Voltammetric studies showed that TRF exhibited two irreversible, diffusional reduction waves related to the reduction of the nitroaromatic groups. The current of the first reduction peak intensified on the chitosan-modified glassy carbon electrode in comparison with the unmodified one. This was attributed to the adsorption/accumulation of TRF on chitosan. The reduction current, using Differential Pulse Voltammetry, was proportional to the concentration of TRF in the range of 2.49 ×10-7 to 5.79 ×10-6 mol L-1, with a detection limit of 7.45 × 10-8 mol L-1.