Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Химический институт им. А.М. Бутлерова

КАФЕДРА АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Направление: 04.04.01 – Химия

Магистерская программа: Методы аналитической химии

ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

Асхадуллина энже гарафутдиновна название

Студент __ курса

Группа ____ _______________ (Асхадуллина Э.Г.)

Казань–2016

Содержание

Введение

Интерес к модифицированным электродам связан с потребностями ряда областей науки и практики в химических сенсорах- портативных устройствах для определения веществ без предварительной пробоподготовки анализируемых объектов. Многие сенсоры созданы на основе модифицированных электродов. Поэтому тематика научных исследований и разработок, связанных с модифицированием поверхности электрода для придания электроду специфических свойств, которые проявляли бы себя при обнаружении и количественном определении различных веществ, очень актуально.

Модифицированные электроды широко применяют в потенциометрии, который является одним из старейших методов в электроаналитической химии. Бестоковый режим в потенциометрических измерениях позволяет определить состав анализируемого образца, не приводя его к изменениям, а простота конструкции ионселективных электродов (ИСЭ) позволяет использовать их в полевых условиях и интегрировать в автоматические системы контроля.

Как показывают работы под руководством профессора Э. Претча швейцарской школы ионометрии были значительно расширины интервалы определяемых концентраций и селективность определения основных неорганических ионов [1,2]. На сегодняшний день разработаны способы определения кальция, свинца, ряда других катионов металлов с пределами обнаружения до n× (10^-8 – 10^-11) M. Также, интерес к потенциометрии подстегнули исследования в области создания твердоконтактных сенсоров на основе электропроводных материалов [3], а также мультисенсорных систем [4].

Измерение концентрации потенциалопределяющего иона в традиционных ИСЭ делается относительно внутреннего стандартного раствора, который отделён от анализируемого раствора мембраной, что обеспечивает селективный транспорт иона. Данная конструкция имеет ряд ограничений. Наиболее важными из которых являются обменные процессы «перетока» ионов под действием пассивного транспорта, который контролируется диффузией и отчасти миграцией. Это приводит к завышению предела обнаружения потенциалопределяющего иона. Также есть вероятность нарушение герметичности крепления мембраны и изменение параметров ее проницаемости и омического сопротивления в ходе хранения ИСЭ и его эксплуатации.

Наличие жидкостного контакта ограничивает возможности миниатюризации, хотя в биолого-медицинских исследованиях используют микроэлектроды с жидкостной мембраной, удерживаемой капиллярными силами в тонкой стеклянной трубке.

Перспективой ИСЭ с жидкостным контактом являются электроды с твердым внутренним контактом, уже известные более 30 лет. Для изготовления такого простого электрода используют стандартный корпус ИСЭ, однако токосъемник приклеивают непосредственно к внутренней стороне мембраны. Вариантом является наложение мембраны на поверхность планарного токосъемника, в свою очередь, закрепленного на непроводящем субстрате. Но надо сказать, что первые эксперименты в области твердоконтактных ИСЭ показали неустойчивость потенциала, его значительный дрейф при эксплуатации и резкое снижение параметров селективности и чувствительности по сравнению с традиционными ИСЭ с жидкостным внутренним контактом. [5]

Многие из указанных недостатков связаны с возникновением, так называемого, запорного потенциала на границе сред с различным характером проводимости – ионным для анализируемого раствора и электронным для металлического токосъемника, а также более выраженное влияние на потенциал такого электрода растворенного кислорода.

Одним из способов решения указанных проблем является модификация электрода веществами, способными к ионному обмену с раствором и одновременно обладающими электрохимической активностью. Изначально с этой целью использовались оксиды переходных металлов [6], однако в настоящее время основное внимание уделяется ИСЭ на основе электрополимеризованных материалов.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР