62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

ELETRO-OXIDAÇÃO DE ALCOÓIS( METANOL,ETANOL E PROPANOL)COM ELETRODO DE AÇO INOXIDÁVEL

SUELY MOURA MELO 1 SAMARA PATRICIA FERREIRA DE JESUS SILVA 1 FRANCISCO CARDOSO FIGUEIREDO 1 JOSÉ RIBEIRO DOS SANTOS JÚNIOR 1

1. Universidade Federal do Piauí

INTRODUÇÃO:

A eletro-oxidação de alcoóis, no caso, metanol, etanol e propanol, visa contribuir com informações importantes para sua aplicação direta em dispositivos de células combustíveis, avaliando os produtos e intermediários formados durante a oxidação desses, que poderá prejudicar a atividade catalítica do eletrodo, bem como reduzir sua vida útil. A proposta do eletrodo de trabalho ser de aço inoxidável, veio do seu custo/benefício intermediário, entre os de carvão e de platina, por ser um material resistente a corrosão, sendo utilizado em peças automotivas. A técnica eletroquímica utilizada para avaliar os processos de oxidação sobre o eletrodo foi a voltametria cíclica. Essa técnica permite avaliar os níveis de corrente e potencial apresentados pelos diversos alcoóis no mesmo eletrólito com os eletrodos de aço inoxidável e platina. Esse estudo envolve a eletro-oxidação de alcoóis para avaliar os níveis de corrente obtidos no processo, bem como o mecanismo da oxidação que leva a dióxido de carbono e/ou a intermediários, aldeídos e/ou ácidos carboxílicos.

METODOLOGIA:

Os experimentos foram realizados com reagentes de grau analítico (sulfato de sódio p.a. Merck, hidróxido de sódio p. a, metanol p.a., etanol p.a., e propanol p. a., todos Vetec ). A célula eletroquímica de três eletrodos com a seguinte composição: eletrodos de trabalho - aço inoxidável 304, com um centímetro quadrado de área e fio de platina, eletrodo de referência, eletrodo de calomelano saturado (ECS) e contra eletrodo, uma placa de aço inoxidável de dois centímetros quadrados de área. O eletrólito foi uma solução alcalina de sulfato de sódio 0,1 Molar, com pH entre onze e doze e meio, com concentração do analito de um mile-molar do álcool (metanol ou etanol ou propanol), sobre as quais foram realizadas as medidas eletroquímicas de voltametria cíclica utilizando um Potenciostato - Galvanostato, Autolab, modelo PGSTAT 30, em atmosfera de nitrogênio, com velocidade de varreduras variando de 50mV a 300mV no intervalo de potencial de 0 a 1,6 volts versus eletrodo de calomelano saturado.

RESULTADOS:

O mecanismo de oxidação de alcoóis em meio alcalino sobre platina está bem definido na literatura, tendo como intermediário a formação de ácido e produto final dióxido de carbono. Os voltamogramas obtidos para os alcoóis sobre eletrodo de aço inoxidável apresentaram curvas com um único processo de oxidação mostrando a irreversibilidade do processo, uma vez que os produtos não sofrem redução. Esse também é o mecanismo de oxidação em eletrodos de platina. As curvas obtidas pela técnica de voltametria apresentaram níveis de correntes inferiores aos de platina. As curvas têm máximos em potencias diferentes entre 1,0 e 1,4 volts versus eletrodo de calomelano saturado. Os dados de corrente para os alcoóis seguem a seqüência metanol maior que etanol maior que propanol. Isso pode estar relacionado ao processo de difusão do álcool no eletrólito. O eletrodo de ácido inoxidável apresenta um processo de oxidação com níveis muito baixos de corrente, provavelmente envolvendo a passivação do eletrodo. A utilização dos eletrodos em potenciais maiores que 1,6 volts VS. ECS leva ao processo de corrosão do eletrodo com evolução de oxigênio.

CONCLUSÃO:

O processo de oxidação de alcoóis em eletrodo de aço inoxidável, provavelmente ocorre por mecanismo de formação do intermediário ácido e produto final de dióxido de carbono, uma vez que não existe processo de redução nos voltamogramas obtidos. Os níveis de corrente para o eletrodo de aço é menor que os de platina nas mesmas condições e área. A seqüência de oxidação é metanol maior que etanol maior que propanol.

Instituição de Fomento: LAPETRO - Laboratório de Análise de Combustíveis - UFPI

Palavras-chave: Eletro-oxidação de alcoóis, Eletrodo de Aço Inoxidável, Voltametria Cíclica.