2. Экспериментальая часть
2.1. Постановка задачи
В рамках выполнения практической работы нами были поставлены следующие задачи:
- освоить методику модификации печатного электрода полифенотиазином;
- изучить влияние рН среды на модифицированный электрод;
- получить вольамперометрические зависимости кр кр соли на модифицированный сенсор
2.2. Материалы и реагенты
В работе использовали азотную кислоту (ООО НПО «ТатХимПродукт», г. Казань), универсальный буфер, желтую и красную кровяные соли, в качестве ионофора был использован полифенилтиазин (ПФТА), синтезированный и предоставленный В.В. Горбачуком (кафедра органической химии Химического института им. А.М.Бутлерова КФУ) Структурные формулы полифенилтиазинов, представлены на рисунке 5.
Рисунок 5. Схема получения полифенотиазина.
Окисление фенотиазина проводилось в присутствии двойного избытка п-толуолсульфоновой кислоты избытком персульфата аммония в двухфазной системе хлороформ-вода
Реакционную смесь промывали водой и аммиаком (3 раза, порции по 100 мл) с последующим отделением фазы хлороформа, затем продукт окислительной полимеризации выделили осаждением петролейным эфиром, отфильтровали на воронке шотта.
Продукт сушили в эксикаторе над оксидом фосфора при комнатной температуре
В соответствии с данными масс-спектрометрии МАЛДИ продукт окислительной полимеризации имеет следующую структуру, n=1-5. (рис. 6)
Рисунок 6. Структурные формулы и получение полифенотиазина
2.3. Приборы и методы
В качестве рабочих использовали планарные электроды, электродом сравнения – хлоридсеребряный электрод. Измерения проводили в двухэлектродной ячейке.
Контроль величины pH и потенциометрические измерения проводили с помощью pH-метра-иономера "Эксперт – 001" (электрод ЭВЛ-1М3.1) производства НПП "Эконикс-Эксперт", г.Москва.
Для получения вольамперометрических зависимостей использовали AutoLab
Дозирование реагентов при приготовлении растворов и проведении измерений производили с помощью микродозаторов «Ленпипет», Unipipette 2010 и Vari (“Plastomed”, Польша).
Перемешивание раствора в ячейке осуществляли с помощью магнитной мешалки.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета прикладных программ Microcal Origin 8.1.
Методика измерений
Для измерения сигнала полученный сенсор погружали в ячейку с универсальным буфером и при непрерывном перемешивании измеряли потенциал электрода.
Для измерения вольтамперометрических характеристик Потенциометрический сенсор и электрод сравнения погружали в ячейку с 10 мл 0.1 М раствора КNO3 и снимали циклическую вольтамперограмму. Измерения проводили в режиме многократного циклирования потенциала в диапазоне -0.4 – +0.8 в при различной концентрации K3Fe(CN)6 в ячейке (1.0*10-6 – 1.0*10-3 М).
Буферные растворы готовили из точных навесок компонентов в дистиллированной воде с последующей корректировкой рН с помощью концентрированного раствора NaOH.
Приготовление рабочих растворов. Для приготовления раствора красной кровяной соли (K3[Fe(CN)6]) взвесили 0,329 г сухого K3[Fe(CN)6] и растворили его в 10 мл дистиллированной воды для получения 0,1 М раствора. Для приготовления 0,1 М раствора желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] взяли навеску 0,4220 г сухого K4[Fe(CN)6] и растворили в 10 мл дистиллированной воды. Для получения 0,5 М раствора желтой кровяной соли взвесили 2,11 г сухого K4[Fe(CN)6] и растворили его в 10 мл дистиллированной воды.
Модификация электродов
Печатные электроды были изготовлены инженером кафедры аналитической химии Ивановым А.Н путем трафаретной печати.
На печатный электрод капельно наносили раствор полифенотиазина (2мкл) и высушивали.