Аналитические характеристики определения аскорбиновой кислоты
Модификатор |
Е = а + b×рС |
N |
R2 |
ГОС, pC |
|
a±Δa |
b±Δb |
||||
модельный раствор аскорбиновой кислоты |
|||||
углеродная сажа |
-354.7±4.8 |
33.1±1.2 |
10 |
0.988 |
6.5-2.0 |
угл.сажа+рецептор 1 |
-129.8±4.8 |
32.7±1.3 |
5 |
0.994 |
4.0-2.0 |
угл.сажа+рецептор 2 |
-197.5±2.9 |
34.90±0.5 |
8 |
0.998 |
5.5-2.0 |
угл. +рецептор 3 |
-284.8±8.9 |
47.6±1.5 |
9 |
0.992 |
6.0-2.0 |
угл. сажа+рецептор 2 и 3 |
-254.3±9.6 |
30.1±2.1 |
10 |
0.961 |
6.5-2.0 |
раствор «Компливита» |
|||||
углеродная сажа |
-265.3±6.8 |
37.9±1.2 |
9 |
0.992 |
6.5-2.5 |
угл.сажа+рецептор 1 |
-272.2±16.0 |
67.9±4.1 |
5 |
0.986 |
4.0-2.0 |
угл.сажа+рецептор 2 |
-279.3±15.4 |
43.2±2.4 |
9 |
0.975 |
6.5-2.5 |
Можно видеть, что анионная функция более ярко выражена в случае раствора витаминного препарата, который содержит также достаточно большое количество катионов металлов, оказывающих влияние на сигнал сенсора в модельных растворах (медь, железо, цинк). Особенно хорошо это видно на примере сенсора на основе черни и рецептора 1: в случае модельного раствора чувствительность определения не зависит от состава поверхностного слоя сенсора, т.е. влияние аскорбиновой кислоты на сигнал сенсора связан, по-видимому, с её взаимодействием с углеродной сажей. А в случае раствора «Компливита» наклон градуировочной зависимости, полученной с помощью сенсора на основе углеродной сажи и рецептора 1, почти в 2 раза больше наклона для сенсора на основе чистой сажи. В этой связи можно сделать вывод о том, что в препарате содержатся также анионы или антиоксианты, избирательно взаимодействующие с незамещенным пилларареном 1.
ВЫВОДЫ
1. Разработаны потенциометрические сенсоры для определения концентрации катионов на основе планарного электрода, модифицированного углеродной сажей и пилларареновыми рецепторами.
2. Разработана методика измерения концентрации катионов в модельных растворах.
3. Проведена оценка аналитических и операционных характеристик разработанных сенсоров: время отклика, дрейф потенциала, чувствительность и селективность определения ряда катионов металлов.
4. Проведена оценка аналитических характеристик определения аскорбиновой кислоты в модельном растворе и витаминном препарате «Компливит».
3.1 Изучение влияния ионов железа на потенциал сенсоров с различным количеством рецепторов на электроде
Потенциометрический сенсор и электрод сравнения погружали в ячейку с 20 мл 0.01 М раствора HNO3 и при непрерывном перемешивании измеряли потенциал электрода после внесения в ячейку Fe(NO3)3 до концентрации в ячейке 1*10-7 – 1*10-2 М.
а б
Рисунок 19 - Зависимость потенциала сенсора от концентрации ионов железа. Состав поверхностного слоя: а) пиллар[5]арен 1; б) 2. Количество рецептора на электроде, моль: 1) 10-7 2) 10-8 3) 10-9 4) 10-10 5) 10-11
Аналитические характеристики сенсоров представлены в таблице 1.
Таблица 1
Кол-во рецептора, нмоль |
Рецептор |
Е = а + b×рС |
n |
R2 |
ГОС, pC |
|
a±Δa |
b±Δb |
|||||
0.01 |
2 |
533.2±34.2 |
-88.3±5.8 |
9 |
0.966 |
6.0-2.0 |
1 |
818.5±133.3 |
-245.1±46.2 |
3 |
0.932 |
3.0-2.0 |
|
30.7±5.6 |
-4.3±0.9 |
6 |
0.822 |
6.5-4.0 |
||
0.1 |
2 |
561.5±34.6 |
-92.2±7.0 |
9 |
0.955 |
6.0-2.0 |
1 |
|
-95.9±6.7 |
9 |
0.962 |
6.0-2.0 |
|
1.0 |
2 |
470.1±22.9 |
-77.8±3.9 |
9 |
0.981 |
6.0-2.0 |
1 |
|
-108.2±4.7 |
8 |
0.987 |
5.5-2.0 |
|
10 |
2 |
574.0±31.5 |
-85.7±6.9 |
8 |
0.956 |
6.0-2.5 |
1 |
|
-85.4±7.2 |
9 |
0.946 |
6.0-2.0 |
|
100 |
2 |
358.9±10.9 |
-58.8±2.1 |
9 |
0.989 |
6.0-2.0 |
1 |
|
-91.3±3.5 |
9 |
0.988 |
6.0-2.0 |
|
Можно видеть, что максимальная чувствительность определения железа достигается при высоких концентрациях ионов железа в растворе для сенсора, содержащего на поверхности максимальное количество рецептора 1. Если рассматривать весь диапазон определяемых концентраций железа (рС 6.0-2.0), то при содержании рецепторов на поверхности сенсора 0.1-10 нмоль оба рецептора обеспечивают стабильно высокую чувствительность определения ионов железа.