A descrição matemática da análise eletroquímica do fármaco hidroxizina em soluções ácidas sobre um ácido sulfônico, baseado num polímero condutor / The mathematical description for the electrochemical analysis of hydroxyzine drug in acid solution over a conducting-polymer based sulfonic acid

RESUMO Um caso interessante da aplicação dos polímeros condutores funcionalizados na análise do fármaco hidroxizina em soluções ácidas vem sendo descrito do ponto de vista teórico. Um modelo matemático, correspondente ao caso, é desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e da análise de bifurcações. Foi detectado que o uso de um polímero condutor de natureza ácida no processo pode deixar o uso das soluções menos ácidas do fármaco sem prejuízo para a eficiência eletroanalítica. Outrossim, foi avaliada a influência para o processo do comportamento dos grupos amina. A possibilidade das instabilidades oscilatória e monotônica também foi verificada.

SUMMARY An interesting case of the application of the functionalized conducting polymer in the analysis of hydroxyzine drug in acid solutions is described from the theoretical point of view. A mathematical model, correspondent to the case, is developed and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. It was detected that the use of an acid conducting polymer may permit the use of less acid solution without mischief of the electroanalytical efficiency. Moreover, the influence of the aminogroups' behavior to the process was also evaluated. The possibility of the oscillatory and monotonic instabilities has also been verified.

Evaluación teórica del desempeño del electrodo, modificado por el oxihidróxido de cobalto (III) en la detección del ácido úrico / Theoretical evaluation of the work of the electrode, modified by cobalt (III) oxyhydroxide, in the uric acid detection

RESUMEN La posibilidad del empleo de oxihidróxido de cobalto como modificador del electrodo en la detección del ácido úrico se investigó desde el punto de vista teórico. Se sugiere el mecanismo del desempeño del compuesto inorgánico en el proceso, y el modelo, correspondiente al proceso, se analizó mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. Se concluye que el oxihidróxido de cobalto puede servir como un modificador eficiente, facilitando la oxidación del analito en medio neutro en el modo galvanostático. La inestabilidad monotónica para este caso no puede realizarse, y la oscilatoria es causada por el único factor.

SUMMARY The possibility of use of cobalt oxyhydroxide as an electrode modifier in the uric acid determination has been investigated from the theoretical point of view. The mechanism of the use of the inorganic compound in the process has been suggested, and the model, correspondent to the process, has been analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. It has been concluded that the cobalt oxyhydroxide may serve as an efficient modifier, making easier the analyte oxidation in neutral media in galvanostatic mode. The monotonic instability for this case isn't capable to realize, and the oscillatory behavior is caused by the unique factor.

A detecção eletroquímica da lidocaína sobre o oxihidróxido de cobalto trivalente. Uma possibilidade teórica a ser avaliada / Lidocaine CoO(OH)-assisted electrochemical determination. A theoretical possibility to be evaluated

RESUMO O comportamento eletroquímico da lidocaína durante a sua eletrooxidação sobre o oxihidróxido de cobalto trivalente em meio levemente básico, realizada para fins eletroanalíticos, foi avaliado do ponto de vista mecanístico matemático. Da análise foi feita uma conclusão acerca do desempenho do CoO(OH) como modificador de elétrodo na eletrooxidação da lidocaína in vivo e in vitro. Foi, outrossim, verificada a possibilidade da realização das instabilidades oscilatória e monotônica no sistema.

Summary The electrochemical behavior of lidocaine during its electrooxidation over trivalent cobalt oxyhydroxide in lightly alkaline medium, realized for electroanalytical purposes, was evaluated from the mechanistic mathematical point of view. From analysis a conclusion has been made of the electroanalytical function of CoO(OH) as an electrode modifier for lidocaine electrooxidation in vivo and in vitro. Also, the possibility of oscillatory and monotonic instabilities has been verified in the system.

El mecanismo de la electrooxidación de procarbacina y su descripción matemática / The procarbazine electrooxidation mechanism and its mathematical description

RESUMEN Al proceso de la electrooxidación de procarbacina fue atribuido el mecanismo, incluyendo dos etapas electroquímicas y las dos químicas. También, ha sido desarrollado y analizado un modelo matemático, capaz de describir el comportamiento del sistema. Por su intermedio, se dio la posibilidad de comparar el comportamiento de este sistema con el de los semejantes y análogos, como con el sistema de la electrosíntesis de monómeros.

SUMMARY A mechanism, including two electrochemical and two chemical stages, has been attributed to the procarbazine electrooxidation. Also, a mathematical model, capable to describe the system's behavior, has been developed. My its means, it was possible to compare the behavior of this system with that of the monomers' electrosynthesis.

A descrição matemática da eletrooxidação de dopamina, acompanhada por sua eletropolimerização / The mathematical description for the dopamine electrooxidation, accompanied by its electropolymerization

RESUMO Um caso interessante da eletrooxidação de dopamina, acompanhada por sua eletropolimerização, em que tanto o monômero, como o polímero condutor resultante podem ser oxidados até à respectiva forma quinônica, foi investigado do ponto de vista teórico. A análise do modelo matemático, correspondente a este sistema, mostrou que o estado estacionário, neste sistema é fácil de manter estável, apesar de a zona topológica, correspondente a esta estabilidade, ser mais estreita. Já as instabilidades oscilatória e monotônica mostraram-se mais prováveis neste caso que em sistemas semelhantes.

SUMMARY An interesting case for dopamine electrooxidation, in which either a monomer, or a polymer may be oxidized to the correspondent quinonic form, has been investigated from the theoretical point of view. The analysis o the correspondent mathematical model has shown that in this system the steady-state is easy to maintain stable, despite of the more narrow extension of the topological zone, correspondent to this stability. Yet the oscillatory and monotonic instabilities may be more probable in this cast, than in the similar ones.

A avaliação mecanística teórica da utilização de oxihidróxido de cobalto (III) em sensores eletroquímicos de tramadol / The mechanistic theoretical evaluation of the use of cobalt (III) oxyhydroxide in electrochemical sensors of tramadol

RESUMO A possibilidade da detecção eletroquímica de tramadol in vivo e in vitro por meio do sensor, baseado em oxihidróxido de cobalto trivalente e no seu compósito com polímeros condutores, foi avaliada do ponto de vista mecanístico. O modelo matemático, correspondente ao mecanismo de oxidação sugerido, foi desenvolvido e analisado, mediante a teoria de estabilidade linear e da análise de bifurcações. Foi detectado que CoO(OH) pode aplicar-se na detecção eletroquímica de tramadol nos valores de pH neutros e levemente alcalinos, correspondentes à oxidação mais eficiente do composto. A possibilidade da aparição de instabilidades oscilatória e monotônica também foi verificada.

SUMMARY The possibility of tramadol in vivo and in vitro electrochemical determination by means of the sensor, based on cobalt (III) oxyhydroxide and its composite with conducting polymers was evaluated from the mechanistic point of view. The mathematical model, correspondent to the suggested mechanism, was developed and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. It was shown that CoO(OH) may be applied to the tramadol electrochemical determination in neutral and lightly alkaline pH values, correspondent to the more efficient oxidation of the compound. The possibility of oscillatory and monotonic instabilities has also been modified.

Evaluación mecanística matemática del desempeño de electrodo polimérico conductor, modificado por fragmentos de safranina, en la detección de compuestos hidroquinónicos. Posible ejemplo de galato de propilo / Mechanistic mechanism evaluation of the performance of polymeric conductor electrode, modified by fragments of safranin, in the detection of hydroquinonic compounds. Possible example of propyl gallate

RESUMEN Se evaluó teóricamente el desempeño electroanalítico de un electrodo polimérico conductor, modificado por fragmentos de safranina, en la cuantificación electroquímica de compuestos hidroquinónicos (con el ejemplo de galato de propilo). El modelo matemático correspondiente se evaluó mediante la teoría de estabilidad lineal y de análisis de bifurcaciones. El desempeño de safranina como modificadora de electrodo se comparó con el de las otras sustancias modificadoras. La presencia de inestabilidades electroquímicas también se averiguó.

SUMMARY The electroanalytical performance of a conducting polymer electrode, modified by safranin fragments, was theoretically evaluated in the electrochemical quantification of hydroquinone compounds (with the example of propyl gallate). The corresponding mathematical model was evaluated using linear stability theory and bifiir-cation analysis. The performance of safranin as an electrode modifier was compared to that of the other modifying substances. The presence of electrochemical instabilities was also investigated.

A eletrorredução de benzodiazepinas e a sua avaliação matemática / Benzodiazepines' electrochemical reduction and its mathematical evaluation

O processo da eletrorredução de benzodiazepinas, uma ferramenta, capaz de usar-se em pesquisa eletroanalítica, foi analisado dos pontos de vista mecanístico e matemático. O modelo correspondente veio sendo investigado por meio da teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações e, por meio da sua análise, pôde-se obter o requisito da melhor eficiência do processo, investigar a pH-dependência do seu desempenho, bem como as condições das instabilidades oscilatória e monotónica. Faz-se uma tentativa de uma análise mecanística sistemática do desempenho de sensores eletroquímicos de benzodiazepinas.

The benzodiazepines' electrochemical reduction process, a tool, capable to be used in electroanalytic investigation, was anaylzed by mechanistic and mathematical means. The correspondent model was analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis, and by its mean it was possible to get the requisite for the best process efficiency, the pH-dependence of its function, like also of oscillatory and monotonic instability. An effort is made fot the systematic mechanistic analysis of the work of benzodiazepine electrochemical sensors.

Estudo de estabilidade da eletrossíntese e do desempenho eletroanalítico do compósito poli(l-metionina)-nano-Au na presença de dopamina e de ácido úrico / The stability study of the electrochemical synthesis and electroanalytical function of poly(l-methionine)-nano-Au composite in the presence of dopamine and uric acid

A eletrossíntese e o desempenho eletroanalítico do compósito poli-L-metionina -nano Au foram descritos matematicamente, sendo a primeira descrita etapa por etapa. Os modelos matemáticos foram analisados por meio da teoria de estabilidade linear e da análise de bifurcações. A partir da análise foram inferidas as condições do estado estacionário estável (do modo mais confortável para a eletropolimerização, e do melhor desempenho do sensor), bem como das instabilidades oscilatória e monotônica. As conclusões da modelagem vão ao encontro do observado experimentalmente, completando também o conhecimento do processo.

The electrosynthesis and the electroanalytic function of the poly-L-methioninenano-Au composite were mathematically described and the first one of the processes was described stage by stage. The mathematical models were analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. Basing on the analysis, the stable steady-state conditions, like also oscillatory and monotonic instability conditions were inferred.

Eletrossíntese de anestesina. Uma descrição matemática / Anesthesyne electrosynthesis. A mathematical description

Uma rota eletroquímica de eletrossíntese de anestesina (benzocaína), incluindo uma etapa anódica e uma catódica, foi avaliada, do ponto de vista mecanístico. Para tal, dois modelos matemáticos para cada passo foram desenvolvidos e analisados, mediante a teoria de estabilidade linear e a análise de bifurcações. Foram demonstradas as diferenças na pH-dependência da cinética de cada passo, bem como as diferenças nas condições de estabilidade do estado estacionário para ambas as etapas. A possibilidade do comportamento oscilatório e do monotônico também foi avaliada.

An electrochemical route for anesthesyne (benzocaine) electrosynthesis, including one anodic and one cathodic step was mechanistically evaluated. For that purpose, two mathematical models for each step were developed and analyzed, by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The differences of pH-dependences of the kinetics of each step, like also in steady-state stability conditions, were investigated for both stages. The possibility for the oscillatory and monotonic behavior was also evaluated.

O mecanismo do desempenho de poli-2-mercaptobenzimidazol na detecção eletroquímica de colesterol e as suas representações eletroquímica e matemática / The mechanism of electroanalytical function of 2-mercaptobenzimidazole in cholesterol electrochemical detection and its mathematical and chemical evaluations

O desempenho de poli-2-mercaptobenzimidazol na detecção eletroquímica de colesterol foi avaliado fenomenológica e matematicamente. O modelo matemático correspondente foi desenvolvido e analisado por meio de teoria de estabilidade lineal e análise de bifurcações. Os dados teóricos foram comparados com os experimentais e com os teóricos para os sistemas análogos.

The electroanalytical function of poly-2-mercaptobenzimidazole in cholesterol electrochemical detection was evaluated phenomenologically and mathematically. The corresponding mathematical model was developed and analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. The theoretical data were compared with the experimental data and with theoretical data for analogous systems.

Modelagem matemática do desempenho de sensores fotoeletroquímicos, baseados no elétrodo Ti/TiO2 / The mathematical modeling of the function of the photoelectrochemical sensors, based on Ti/TiO2 electrode

O desempenho de sensores fotoeletroquímicos, baseados no elétrodo Ti/TiO2 (sendo um exemplo de modelagem o sensor de hidrazina), foi descrito matematicamente e o respectivo modelo foi analisado por meio de teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. As condições do melhor desempenho destes sensores, bem como as de instabilidades oscilatória e monotônica, foram inferidas na base da análise do modelo.

The work of photoelectrochemical sensors, based on the Ti/TiO2 electrode (being an example for the modeling the hydrazine sensor), was described mathematically and the respective model was analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The best response condition for this sensor, as also, the oscillatory and monotonic instabilities requirements, were inferred, basing on the model´s analysis.

Estudo matemático de estabilidade do desempenho do sistema [Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4- como mediador na eletrorredução de nitrito, com fins eletroanalíticos / The mathematical stability study for the work of the [Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4- system as a mediator in nitrite electroreduction, used for electroanalytical means

O desempenho do sensor de nitrito, baseado no elétrodo, modificado pelo sistema de hexacianoferratos (II) e (III) como mediador, foi descrito matematicamente, sendo o modelo matemático correspondente analisado mediante a teoria de estabilidade lineal e análise de bifurcações. O modelo foi comparado com os análogos e com os sistemas experimentais.

The work of nitrite sensor, based on the electrode, modified by the system of hexacianoferrates (II) and (III) as mediator, was mathematically described, and the corresponding mathematical model was analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The model was compared with its analogues and experimental systems.

Estudio matemático de estabilidad del estado estacionario del desempeño del electrodo de la pasta de carbono, químicamente modificado por un líquido iónico, en la cuantificación del galato de propilo / Mathematical study on the steady state stability of performance of the carbon paste electrode, chemically modified by an ionic liquid, in the quantification of propyl gallate

El comportamiento y el desempeño electroquímico del electrodo de pasta de carbono químicamente modificado por un líquido iónico (EPCQM), en la detección del galato de propilo, se investigaron matemáticamente desde el punto de vista de la estabilidad del estado estacionario. El modelo matemático correspondiente se analizó por medio de la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. Los resultados de modelaje son comparados con los experimentales (para este sistema y semejantes), bien como con los teóricos para otros casos.

The behavior and the electrochemical function of the carbon paste electrode, chemically modified by ionic liquid, have been investigated mathematically from the point of view of steady-state stability. The corresponding mathematical model is analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. The modeling results are being compared with experimental results (for this system and for the similar ones), and with theoretical results for other cases.

Descripción matemática del desempeño electroanalítico de nanopartículas de derivados de níquel en la determinación cualitativa y cuantitativa de metanol / The mathematical description for the electroanalytical action of Ni-containing nanoparticles by quantitative and qualitative methanol determination

En este trabajo se desarrolló y se analizó, por medio de la teoría de estabilidad lineal y del análisis de bifurcaciones, el modelo matemático con que fue descrito el desempeño de nanopartículas de los derivados de níquel (solas y en compositos con el polímero conductor) en la determinación de metanol en el medio alcalino. Mediante el modelaje matemático, se derivaron las condiciones de estabilidad del estado estacionario, e inferidas las causas generales del comportamiento oscilatorio y monotónico. Los resultados del modelaje se compararon con los datos experimentales.

In this work, the mathematical model for the electroanalytical action of Ni-containing nanoparticles (by themselves and in a composite with a conducting polymer) in electrochemical qualitative and quantitative methanol detection in alkaline media is developed and analyzed by using of linear stability theory and bifurcation analysis. By the mathematical modeling, the steady-state stability conditions (the most exact sensing action requirements) and the causes for oscillatory and monotonic instabilities are derived. The result of the modeling is compared with the experimental data.

A descrição matemática do desempenho do sensor de dopamina, baseado no elétrodo da pasta de carbono, modificado por nanotubos e fragmentos da banana / The mathematical description for the sensor of dopamine, based on carbon paste electrode, modified by nanotubes and banana tissues

Neste trabalho vem sendo descrito matematicamente o desempenho do sensor eletroquímico de dopamina, baseado no elétrodo da pasta de carbono, modificado pelos nanotubos de carbono e fragmentos da banana. O modelo matemático correspondente foi analisado por meio da teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. A modelagem, além de explicar o comportamento do sensor, fornece as informações adicionais, como a dependência do desempenho do sensor da espécie de banana usada.

In this work, the function of the electrochemical dopamine sensor, based on carbon paste electrode, modified by nanotubes and banana tissues, is mathematically described. The correspondent mathematical model was analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The modeling, besides of explaining the sensor's behavior, gives the additional information, like dependence of the work of the sensor of the type of banana used.

O comportamento de paracetamol durante a sua oxidação eletrocatalítica sobre poli(azul da anilina) e a sua descrição matemática / Paracetamol behavior during the electrocatalytic oxidation of poly (aniline blue) and its mathematical description

A oxidação eletrocatalítica de paracetamol, acompanhada ou não pela eletropolimerização do próprio, sobre poli(azul da anilina) foi descrita matematicamente (usando a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações). Para o comportamento do composto foi sugerido o mecanismo que concorda com os dados experimentais e com os cálculos teóricos. Foi investigada também a dependência do desempenho do polímero e do comportamento do composto do pH.

The electrocatalytic paracetamol oxidation over poly(aniline blue), accompanied or not by its electropolymerization, has been described mathematically (using the linear stability theory and bifurcation analysis). For the compound' s behavior a mechanism, according with the experimental data and theoretical calculations, has been suggested. Also the pH-dependence of the work of the polymer and the compound' s behavior has been investigated.

Mecanismo de desempenho eletroanalítico da 2,7-bis(ferrocenil-etinil)-fluoreno-9-ona para eletrodetecção da hidrazina e sua descrição matemática / Mechanism of the electroanalytical performance of 2,7-bis (ferrocenyl-ethinyl) fluorene-9-one to electro-detection of hydrazine and its mathematical description

Para o processo da eletrooxidação da hidrazina sobre a camada do composto carbonílico derivado de ferroceno, foi sugerido o mecanismo do desempenhoeletroanalítico. Para ele, também foi desenvolvido e analisado (por meio da teoria de estabilidade lineal e análise de bifurcações) o modelo matemático, capaz de descrever os processos no sistema. Os resultados da modelagem foram comparados com os experimentais, bem como com os teóricos, observados para sistemas análogos.

For the process of hydrazine electrooxidation over the layer of ferrocene-carbonylic derivative, the electroanalytic functionmechanism has been suggested. Also there has been developed and analyzed (by means of linear stability theory and bifurcation analysis) the mathematical model, capable to describe the processes in the system. The results of the modeling have been compared with experimental and theoretical for analogous systems.

Modelagem matemática do desempenho de elétrodos, modificados por camada de ferroceno, nos processos da eletrooxidação de compostos orgânicos em meios neutro e ácido / Modelación matemática del comportamiento de electrodos, modificado por los procesos de la capa de ferroceno en la electro-oxidación de los compuestos orgánicos en medios neutros y ácidos

O comportamento de elétrodos modificados por camada de ferroceno nos processos da eletrooxidação de certos compostos orgânicos em meios neutro e ácido foi descrito matematicamente, sendo os modelos correspondentes analisados por meio da teoria de estabilidade linear e da análise de bifurcações. Através da comparação dos modelos foi avaliada a influência do pH ao comportamento dos elétrodos, modificados por ferroceno.

The behavior of the electrodes modified by ferrocene layer in the electrooxidation of certain organic compounds in neutral and acid media was mathematically described and the mathematical models were analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. Comparing the models, the influence of pH on the electrodes´ behavior was evaluated.