Determinación de hidroquinona usando un electrodo de carbono vítreo modificado con quitosano, nanotubos de carbono de pared múltiple y líquido iónico. Posible uso como sensor

Determination of hydroquinone using a chitosan-modified vitreous carbon electrode, multi-walled carbon nanotubes and ionic liquid Possible use as a sensor

La propiedad electroactiva de hidroquinona (HQ) se estudió sobre un electrodo de carbono vítreo modificado con quitosano, nanotubos de carbono de pared múltiple (Ch-MWCNT-GCE). La HQ se depositó a un potencial controlado sobre la superficie del electrodo y la oxidación de la HQ se midió por voltametría de onda cuadrada (SWV, por sus siglas en inglés). Se observó una corriente de oxidación a 0,39 V y una corriente de reducción a 0,21 V con un ΔV de 0,18 V; ello indicó un proceso reversible. Un aumento en las corrientes de oxidación y de reducción de casi 50% se observó cuando el Ch-MWCNT-GCE se recubrió con líquido iónico (LI). El electrodo se caracterizó por voltamperometría cíclica (CV, por sus siglas en inglés) en presencia y sin la presencia de diferentes líquidos iónicos con distinto anión, siendo el más óptimo el líquido iónico (LI) 1-butil-3-metilimidazolio hexafluorofosfato (BMIMPF₆). Se estudiaron las variables experimentales como pH, tiempo de adsorción (t_ads) y potencial de adsorción (E_ads), así como también las potenciales interferencias. Bajo las óptimas condiciones (pH 3,0; t_acc 60s; E_acc 0,10 V), el pico de la corriente es proporcional a la concentración de HQ entre 4,20 × 10^-6 y 30,0 × 10^-6 mol L-1, con un límite de detección de 2,45 × 10^-7 mol L^-1. La desviación estándar relativa para una solución que contiene 1,0 × 10^-4 mol L^-1 de HQ, fue de 1,5% para siete medidas iguales. El método se validó con una muestra de agua dopada con HQ.

Introducción

La hidroquinona (HQ) (figura 1), cuya denominación de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés) es benceno-1,4-diol, es un compuesto fenólico usado ampliamente como antioxidante, agente inhibidor, colorante, y en muchos más procesos industriales gracias a sus propiedades biológicas y químicas. Sin embargo, debido a la toxicidad que presenta en los seres humanos y la dificultad en su degradación, se convierte en un contaminante ambiental peligroso [1]. De ahí la necesidad del desarrollo de nuevas metodologías que permitan su determinación.

Algunas de las técnicas más usadas en la determinación de HQ son la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC, por sus siglas en inglés) [2] y la espectrofotometría [3]. Por otro lado, las técnicas electroanalíticas han empezado a llamar la atención gracias a su bajo costo, fácil operación y gran sensibilidad. La innovación de esta técnica radica en la optimización del electrodo modificado, el cual incrementa la sensibilidad y la selectividad.