Determinación electroanalítica de la demanda química de oxígeno sobre electrodos de PbO2 - Bi

Abstract

Se determinó la demanda química de oxígeno (DQO) utilizando un método electroquímico basado en electró-lisis en condición de capa fina. Se emplearon electrodos miniaturizados de grafito serigrafiado, modificados por electrodeposición de PbO2-Bi, para la aplicación de electrólisis exhaustiva en muestras con volumen en el orden de microlitros. Se estableció el protocolo de calibración de la DQO en función de la carga eléctrica transferida durante electrólisis de soluciones patrones de compuestos orgánicos de interés. Se evaluó la res-puesta del método frente al efecto de la concentración del compuesto modelo usado como patrón (ftalato ácido de potasio), el potencial de electrodo aplicado, la concentración de cloruros como interferencia típica en la cuantificación, compuestos orgánicos de diversa naturaleza, así como la respuesta para un efluente industrial representativo. Se encontraron condiciones experimentales donde la desviación asociada fue de 5 % en precisión, y entre 1 y 6 % de error en cuanto a exactitud. El método propuesto es capaz de reproducir valores razonablemente exactos y precisos en com-paración con los resultados del método tradicional (oxidación con H2SO4 y K2Cr2O7), demostrando que el proceso de oxidación electroquímica en condición de capa fina, es un método conveniente para determinar la DQO en soluciones acuosas.

The chemical oxygen demand (COD) was determined using an electrochemical method based on electrolysis in a thin layer condition. Miniaturized electrodes of screen-printed graphite modified by PbO2-Bi electro-deposition were used for the application of exhaustive electrolysis in samples with volume in the order of microliters. The COD calibration protocol was estab-lished on the basis of the electrical charge transferred during electrolysis of standard solutions of organic compounds of interest. The response was evaluated with respect to the concentration of potassium hydrogen phthalate used as standard, the electrode potential, the concentration of chloride ions as typical interference, and the response of a typical industrial effluent. Experi-mental conditions were identified for high precision determinations with deviations of 5 % in all cases, and relative error between 1 and 6 %. The proposed method is capable of reproducing exact and accurate values of COD, when compared to the traditional method based in oxidation with H2SO4 and K2Cr2O7, demonstrating that electrochemical oxidation under thin layer condi-tion, is a convenient method to determine the COD of aqueous solutions.

Es va determinar la demanda química d’oxigen (DQO) utilitzant un mètode electroquímic basat en electròlisi en condició de capa fina. Es van emprar elèctrodes miniaturitzats de grafit serigrafiat, modificats per elec-trodeposició de PbO2-Bi, per a l’aplicació d’electròlisi exhaustiva en mostres amb volum en l’ordre de microlitres. Es va establir el protocol de calibratge de la DQO en funció de la càrrega elèctrica transferida durant electròlisi de solucions patrons de compostos orgànics d’interès. Es va avaluar la resposta del mèto-de enfront de l’efecte de la concentració del compost model usat com a patró (ftalat àcid de potassi), el po-tencial d’elèctrode aplicat, la concentració de clorurs com interferència típica a la quantificació, compostos orgànics de diversa naturalesa, així com la resposta per a un efluent industrial representatiu. Es van trobar condicions experimentals on la desviació associada va ser del 5% en precisió, i entre 1 i 6% d’error pel que fa a exactitud. El mètode proposat és capaç de reproduir valors raonablement exactes i precisos en comparació amb els resultats del mètode tradicional (oxidació amb H2SO4 i K2Cr2O7), demostrant que el procés d’oxidació electroquímica en condició de capa fina, és un mètode convenient per a determinar la DQO en solucions aquoses.