Sensor Eletroquímico impresso em 3D para a detecção de Cobre (II) em pigmentos

Abstract

Sensores eletroquímicos miniaturizados impressos em 3D foram desenvolvidos para a detecção de cobre (II) nos pigmentos azurita, malaquita e verdigris/acetato de cobre (II). O sensor foi construído a partir da tecnologia de impressão 3D. Para o arranjo contendo os eletrodos de trabalho, pseudo-referência e auxiliar foi utilizado um filamento condutor de ácido polilático e carbon black, sendo estes depositados sobre uma plataforma de acrilonitrilo-butadienoestireno. Após a impressão, os sensores foram submetidos a um tratamento eletroquímico em meio básico (NaOH 1,0 mol L–1 ), através da aplicação de um potencial fixo de +1,2 V durante 30 minutos. As análises morfológicas de microscopia eletrônica de varredura demonstraram a efetividade do tratamento na degradação do ácido polilático e exposição do carbon black. Parâmetros experimentais como o pH do eletrólito de suporte, potencial e tempo de deposição foram otimizados, bem como a velocidade de varredura da voltametria de redissolução anódica no modo varredura linear, com o objetivo de aumentar a intensidade das correntes da oxidação do cobre (II). Com esses parâmetros otimizados foi construída uma curva de calibração para o cobre (II), sendo obtido o valor de limite de detecção de 0,78 μmol L–1 . Corpos de prova de tintas a óleo e alquídicas contendo pigmentos de cobre foram submetidas a envelhecimento acelerado equivalente a 161 anos a 25 ºC, para aplicação dos sensores 3D através da técnica de voltametria de imobilização de micropartículas na detecção de cobre (II). Trata-se assim de um método analítico inédito e de baixo custo para a análise de pigmentos em pinturas envelhecidas que pode ser aplicado para caracterização de materiais em bens culturais.