Индикатор на текстильной основе для кислотно-основного титрования

Путем функционализации хлопчатобумажной ткани галохромными дисазопроизводными 4,4’-диаминостильбен-2,2’-дисульфокислоты по технологии прямого крашения получены текстильные галохромные материалы, которые использовали в качестве индикаторов для кислотно-основного титрования. Прямоугольные фрагменты полученного материала размером 20 на 20 мм помещали непосредственно в титруемый раствор. Галохромный краситель локализован в пределах фрагмента ткани, что значительно облегчает визуальную индикацию конечной точки титрования. Интервал изменения окраски и скорость ее изменения изучены в процессе потенциометрического титрования гидроксида натрия, гидрокарбоната натрия и водопроводной воды. Апробация галохромного текстильного материала в качестве индикатора для кислотно-основного титрования была проведена на примере определения щелочности воды. Правильность результатов подтверждена методом «введено – найдено». Галохромный сенсорный материал характеризуется высокой скоростью изменения окраски. Изменение цвета материала во всех случаях визуально наблюдается в пределах скачка на кривой титрования. Данные, полученные при определении щелочности воды с различными индикаторами, хорошо согласуются между собой. Разработанный материал можно использовать в системах бесконтактного контроля кислотности среды через прозрачную стенку в качестве альтернативы флуоресцентным сенсорам.

1. Lianyun L., Huijuan Y., Huaqin Y., Feng G. Influence of the Concentration of Indicator on acid-base titration / Univ. Chem. 2015. Vol. 30. No. 6. P. 79 – 82. DOI: 10.3866/pku.dxhx20150679

2. Elsherif M., Alam F., Salih A., et al. Fiber-optic probes for real-time pH monitoring / Sens. Diagn. 2024. Vol. 3. P. 827 – 838. DOI: 10.1039/d4sd00012a

3. Nazaruddin N., Afifah N., Bahi M., et al. A simple optical pH sensor based on pectin and Ruellia tuberosa L-derived anthocyanin for fish freshness monitoring / F1000Research. 2021. Vol. 10. P. 422. DOI: 10.12688/f1000research.52836.2

4. Safitri E., Humaira H., Murniana M., et al. Optical pH Sensor Based on immobilization anthocyanin from Dioscorea alata L. onto polyelectrolyte complex pectin – chitosan membrane for a determination method of salivary pH / Polymers (Basel, Switz.) 2021 Vol. 13. No. 8. 1276. DOI: 10.3390/polym13081276

5. Leite L., Pais V., Silva C., et al. Halochromic textiles for real-time sensing of hazardous chemicals and personal protection / Materials. 2023. Vol. 16. 2938. DOI: 10.3390/ma16082938

6. Kert M., Skoko J. Formation of pH-responsive cotton by the adsorption of methyl orange dye / Polymers (Basel, Switz.). 2023. Vol. 15. 1783. DOI: 10.3390/polym15071783

7. Luz R., Richard D., Ferreira R., et al. Development of a halochromic, antimicrobial, and antioxidant starch-based film containing phenolic extract from Jaboticaba peel / Foods. 2023. Vol. 12. 653. DOI: 10.3390/foods12030653

8. Ribeiro A., Vieira B., Alves C., et al. Halochromic silk fabric as a reversible pH-Sensor based on a novel 2-aminoimidazole azo dye / Polymers (Basel, Switz.). 2023. Vol. 15. No. 7. 1730. DOI: 10.3390/polym15071730

9. Щемелев И. С., Зиновьев Н. А., Иванов А. В. и др. Сенсорный гранулированный материал на основе импрегнированного композита «сшитый поливиниловый спирт – магнетит» для определения углеводов методом оптической микрометрии / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2024. Т. 90. № 6. С. 5 – 14. DOI: 10.26896/1028-6861-2024-90-6-5-14

10. Кожинова Е. С., Тумская А. В., Косырева И. В. Применение некоторых ароматических альдегидов для тест-определения цефотаксима / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 90. № 8. С. 5 – 11. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-8-5-11

11. Амелин В. Г., Шаока З. А., Большаков Д. С. и др. Установление порчи морепродуктов методом цифровой цветометрии индикаторных тест-систем / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 89. № 9. С. 25 – 33. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-9-25-33

12. Мелешенкова В. В., Кузнецов Д. Н. Текстильные pH-индуцируемые датчики как индикаторные элементы в средствах индивидуальной защиты человека / Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы (SMARTEX). 2022. № 1. С. 254 – 257. DOI: 10.47367/2413-6514_2022_1_254

13. Park Y., Ryu S., Kim M., et al. Colorimetric cotton sensors fabricated by ultraviolet photografting for acidic gas detection: optimization and characterization / Cellulose. 2024. Vol. 31. P. 3821 – 3842. DOI: 10.1007/s10570-024-05833-9

14. Meleshenkova V. V., Tyurin V. S., Zamilatskov I. A., Kuznetsov D. N. Halochromic properties of new nitrophenol-based azochromophores / J. Photochem. Photobiol. A. 2023. Vol. 444. 114924. DOI: 10.1016/j.jphotochem.2023.114924

15. Sun H., Scharff-Poulsen A. M., Gu H., Almdal K. Synthesis and characterization of ratiometric, pH sensing nanoparticles with covalently attached fluorescent dyes / Chem. Mater. 2006. Vol. 18. No. 15. P. 3381 – 3384. DOI: 10.1021/cm052750j

16. Van der Schueren L., De Clerck K. The use of pH-indicator dyes for pH-sensitive textile materials / Text. Res. J. 2010. Vol. 80. No. 7. P. 590 – 603. DOI: 10.1177/0040517509346443

17. Van der Schueren L., De Clerck K. Halochromic textile materials as innovative pH-sensors / Adv. Sci. Technol. (Durnten-Zurich, Switz.). 2013. Vol. 80. P. 47 – 52. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ast.80.47

18. Yoon S., Park Y., Koh J., Lee W. Facile physical entrapment of halochromic dye via UV-photografting for the fabrication of colorimetric cotton sensors to detect toxic ammonia gas / Prog. Org. Coat. 2024. Vol. 192. 108450. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2024.108450

19. Ильина А. В., Атрепьева Л. В., Ефанов С. А. Исследование свойств стильбенового аналога красителя Конго красного / Auditorium. Электрон. науч. журн. Курского гос. ун-та. 2022. Т. 35. № 3. С. 27 – 29.

20. Лозинская Е. Ф., Атрепьева Л. В, Григорьян А. Ю. и др. Определение констант депротонизации бисазокрасителей на основе стильбендисульфокислоты, имеющих в составе структурные фрагменты фенола и резорцина / Auditorium. Электрон. науч. журн. Курского гос. ун-та. 2016. Т. 10. № 2. С. 8 – 14.

21. Efanov S. A., Kudryavtseva T. N., Grekhneva E. V., Kuznetsov D. N. Novel halochromic disazo stilbene dye with intramolecular color mixing effect for textile sensor material / Russ. J. Appl. Chem. 2023. Vol. 96. No. 3. P. 275 – 280. DOI: 10.1134/S1070427223030023