Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Индикаторный угольно-пастовый электрод для вольтамперометрического анализа

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-2-5-14

Полный текст:

Аннотация

Описаны процедура изготовления индикаторного угольно-пастового электрода эргономичной конструкции и его апробация в вольтамперометрическом определении ряда веществ неорганического и органического происхождения. Электрод изготовлен из стержня графита особой чистоты диаметром 6 мм и длиной 70 мм, покрытого изоляцией, на конце которого расположена полость, заполненная электроактивным углеродсодержащим материалом. Характерные особенности предлагаемого электрода — изоляционная оболочка корпуса из термоусадочной трубки, покрытие поверхности полости электролитически нанесенной токопроводящей металлической пленкой — позволяют упростить конструкцию электрода, улучшить его механическую прочность, продлить срок эксплуатации, а также обеспечивают возможность объемной и поверхностной модификации с экономичным расходованием реагентов-модификаторов. Работоспособность и метрологические характеристики нового индикаторного угольно-пастового электрода оценили при анализе продуктов питания, напитков, природных объектов и фармацевтических препаратов с использованием различных вариантов вольтамперометрии: циклической с линейной разверткой, квадратно-импульсной, дифференциально-импульсной, инверсионной. При использовании разработанного электрода, модифицированного пленкой висмута, для определения ионов кадмия и свинца линейный динамический диапазон градуировочной характеристики составил 10 – 110 и 10 – 160 мкг/дм3 соответственно. В случае электрода, объемно модифицированного микрочастицами диоксида марганца, линейный динамический диапазон градуировочной характеристики для определения рибофлавина составил 0,01 – 0,2 ммоль/л (3,76 – 75,3 мг/л). Этот же электрод, модифицированный наночастицами MnO2, полученными в ходе восстановления ионов Mn (VII) ионами Mn (II) в нейтральной среде, был применен для хронопоамперометрического определения перекиси водорода в модельных и фармацевтических препаратах с пределом обнаружения H2O2 0,03 ммоль/л. Простота изготовления предложенного индикаторного угольно-пастового электрода, его хорошие эксплуатационные характеристики, экономичность при использовании дорогостоящих и дефицитных модификаторов позволяют рекомендовать его для использования в вольтамперометрическом анализе и конструировании различных биосенсорных систем.

Об авторах

Д. М. Аронбаев
Самаркандский государственный университет
Узбекистан

Дмитрий Маркиэлович Аронбаев

140104, Самарканд, Университетский бульвар, 15



С. Д. Аронбаев
Самаркандский государственный университет
Узбекистан

Сергей Дмитриевич Аронбаев

140104, Самарканд, Университетский бульвар, 15



Г. З. Нармаева
Самаркандский государственный университет
Узбекистан

Гавхар Зарифовна Нармаева

140104, Самарканд, Университетский бульвар, 15



Д. Т. Исакова
Самаркандский государственный университет
Узбекистан

Дильноза Тошевна Исакова

140104, Самарканд, Университетский бульвар, 15



Список литературы

1. Будников Г. К., Евтюгин Г. А., Майстренко В. Н. Модифицированные электроды для вольтамперометрии в химии, биологии и медицине. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012. — 416 с.

2. Электроаналитические методы. Теория и практика / Под ред. Ф. Шольца. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. — 326 с.

3. Švancara I., Vytřas K., Barek J., Jiří Zima J. Carbon Paste Electrodes in Modern Electroanalysis / Anal. Chem. 2001. Vol. 31. N 4. P. 311 – 345. DOI: 10.1080/20014091076785.

4. Будников Г. К., Майстренко В. Н., Муринов Ю. И. Вольтамперометрия с модифицированными ультрамикроэлектродами. — М.: Наука, 1994. — 239 с.

5. Нечепасова Д. И. Классификация жирных масел / Междунар. журн. эксп. образования. 2014. № 1 – 2. С. 182 – 183.

6. Будников Г. К. Основы современного электрохимического анализа. — М.: Мир, Бином. Лаборатория знаний. 2003. — 592 с.

7. Патент РУз № 04712. Угольно-пастовый электрод / Табачников М. М., Олихова С. В., Геворгян А. М., Жожкун Э. 7G01 № 27/30 IHDP 9900590.1.

8. Патент РФ № 12862 G 01 N 27/48. Электрод для вольтамперометрического анализа / Назаров Б. Ф., Чернов В. И., Иванов Ю. А. Опубл. 10.02.2000.

9. А. с. СССР № 1315884 G 01 N 27/48. Угольно-пастовый электрод для вольтамперометрического анализа / А. М. Трошенков, А. И. Каменев. Опубл. 07.06.1987. Бюл. 21.

10. Патент РФ 2541798 C1. Способ приготовления индикаторных углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов, для вольтамперометрического анализа органических соединений / Белова К. А., Лапин И. Н., Светличный В. А., Шабалина А. В. Опубл. 20.02.2015. Бюл. № 5.

11. Zen J.-M., Senthil Kumar A., Tsai D.-M. Recent Updates of Chemically Modified Electrodes in Analytical Chemistry / Electroanalysis. 2003. Vol. 15. N 13. P. 1073 – 1087. DOI: 10.1002/elan.200390130.

12. Стожко Н. Ю., Моросанова Е. И., Колядина Л. И., Фомина С. В. Керамический композиционный электрод для определения селена (IV) методом инверсионной вольтамперометрии / Журн. аналит. химии. 2006. Т. 61. № 2. С. 170 – 180.

13. Edwards G. A., Bergen A. J., Porter M. D. Chemically modified electrodes in Handbook of Electrochemistry. — Elsevier B.V., 2007. P. 296 – 327. DOI: 10.1016/B978-044451958-0.50021-5.

14. Шайдарова Л. Г., Будников Г. К. Химически модифицированные электроды на основе благородных металлов, полимерных пленок или их композитов в органической вольтамперометрии. Обзор / Журн. аналит. химии. 2008. Т. 63. № 10. С. 1014 – 1037.

15. Muresan L. M. Zeolite-modified electrodes with analytical applications / Pure Appl. Chem. 2011. Vol. 83. N 2. P. 325 – 343. DOI: 10.1351/PAC-CON-10-07-08.

16. Guo S., Wen D., Dong S., Wang E. Gold nanowire assembling architecture for H2O2 electrochemical sensor / Talanta. 2009. Vol. 77. N 4. P. 1510 – 1517. DOI: 10.1006/j.talanta.2008.09.042.

17. Riquelme M. A., Lucero M. A., Villagran M., et al. Glassy carbon modified electrode: Polymer and supramolecular assembly of Co(II)-[Tetra(0-Aminophenyl) Porphyrin] new material for electrocatalytic assays / Int. J. Electrochem. Sci. 2012. Vol. 7. N 10. P. 9738 – 9747.

18. Pournara A. D., Tarlas G. D., Papaefsathiou G. S. Chemically modified electrodes with MOFs for the determination of inorganic and organic analytes via voltammetric techniques: a critical review / Inorg. Chem. Front. 2010. Vol. 6. P. 3440 – 3455. DOI: 10.1039/c9gi00965e

19. Yi Q., Yu W. Nanoporous gold particles modified titanium electrode for hydrazine oxidation / J. Electroanal. Chem. 2009. Vol. 633. N 1. P. 159 – 164. DOI: 10.1016/j.electrochem.2009.05.008.

20. Zhao J., Zhu M., Zheng M., et al. Electrocatalytic oxidation and detection of hydrazine at carbon nanotube-supported palladium nanoparticles in strong acidic solution conditions / Electrochim. Acta. 2011. Vol. 56. N 13. P. 4930 – 4936. DOI: 10.1016/j.electacta.2011.03.014.

21. Lin H., Yang J., Liu J., et al. Properties of Pd nanoparticles-embedded polyaniline multilayer film and its electrocatalytic activity for hydrazine oxidation / Electrochim. Acta. 2013. Vol. 90. P. 382 – 392. DOI: 10.1016/j.electacta.2012.11.122.

22. Sudakova L. A., Malakhova N. A., Stozhko N. Yu. Bismuth Nanoparticles in Stripping Voltammetry of Sulfide Ions / Electroanalysis. 2014. Vol. 26. N 7. P. 1445 – 1448. DOI: 10.1002/elan.201400130.

23. Stozhko N., Bukharinova M., Galperin L., Brainina Kh. A Nanostructured Sensor Based on Gold Nanoparticles and Nafion for Determination of Uric Acid / Biosensors. 2018. Vol. 8. N 1. Article 21. DOI: 10.3390/bios8010021.

24. Шайдарова Л. Г., Гедмина А. В., Жалдак Э. Р. и др. Селективное вольтамперометрическое определение серусодержащих аминокислот в лекарственных средствах и витаминных комплексах на электроде, модифицированном пленкой из гексахлороплатината рутения / Хим.-фарм. журн. 2018. Т. 52. № 2. С. 34 – 39.

25. Аронбаев С. Д., Насимов А. М., Аронбаев Д. М., Насыров Р. Х. Компьютеризированный аналитический комплекс для инверсионной вольтамперометрии на базе универсального полярографа ПУ-1 / Вестн. СамГУ. 2009. № 1(53). С. 47 – 50.

26. Аронбаев С. Д., Нармаева Г. З., Аронбаев Д. М. Углеродсодержащие экологически чистые электроды, модифицированные висмутом для вольтамперометрического анализа / Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2018. № 5(47). http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5181 (дата обращения: 05.09.2019).

27. Аронбаев С. Д., Нармаева Г. З., Аронбаев Д. М. Исследование поведения углеграфитового электрода, модифицированного пленкой висмута, в вольтамперометрическом определении витамина B2 / Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2019. № 3(57). http://7universum.com/ru/nature/archive/item/6974 (дата обращения: 05.09.2019).

28. Aronbaev D. M., Aronbaev S. D., Narmaeva G. Z., Isakovs D. [Аронбаев С. Д., Нармаева Г. З., Аронбаев Д. М.] Application of a composite MnO2 / C electrode for voltampometric determination ribooflavin in pharmaceutical preparations / Авиценна. 2019. № 41. С. 4 – 9.

29. Narmaeva G. Z., Aronbaev S. D., Aronbaev D. M. Modified carbon graphite electrode by nano particles of manganese dioxide and its analytical application / Proc. of International Conference «Process Management and Scientific Developments». Birmingham, United Kingdom, November 14, 2019. P. 176 – 184. DOI: 10.34660/INF.2019.1.4090.


Для цитирования:


Аронбаев Д.М., Аронбаев С.Д., Нармаева Г.З., Исакова Д.Т. Индикаторный угольно-пастовый электрод для вольтамперометрического анализа. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020;86(2):5-14. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-2-5-14

For citation:


Aronbaev D.M., Aronbaev S.D., Narmaeva G.Z., Isakova D.T. Indicator carbon-paste electrode for voltammetric analysis. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2020;86(2):5-14. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-2-5-14

Просмотров: 101


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)