МОДИФІКОВАНИЙ ВУГІЛЬНО-ПАСТОВИЙ ЕЛЕКТРОД ЯК ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ НІТРАТ-ІОНІВ: DOI: https://doi.org/10.17721/1728-2209.2023.1(58).1 (Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, 2023)
Вступ. Нітрати є основним джерелом нітрогену для синтезу протеїнів мікроорганізмами. З іншого боку, їхні великі кількості можуть викликати евтрофікацію водойм і отруєння живих організмів. Тому розроблення надійних, швидких і дешевих методів визначення нітратів в об’єктах різної природи є актуальним завданням.Потенціометрія, завдяки простоті апаратури, швидкості отримання результатів і можливості застосування in situ, вигідно відрізняється від інших методів аналізу. Вугільні пасти, модифіковані неорганічними йонообмінниками, є перспективним матеріалом для виготовлення йон-селективних електродів. Тому метою дослідження було розроблення NO3--чутливого вугільно-пастового електрода, модифікованого четвертинною амонієвою сіллю.Методи. Дослідження властивостей отриманого електрода проводили потенціометричним методом згідно з рекомендаціями IUPAC. Як аналітичний сигнал використовували потенціал досліджуваного електрода, виміряний відносно 3,5 М хлоридсрібного електрода порівняння.Результати. Було оптимізовано склад вугільної пасти, визначено основні характеристики модифікованого електрода й оптимальні умови його застосування. Установлено, що аналітичний відгук електрода із вмістом модифікатора 20 % за масою лінійно залежить від концентрації NO3--іонів у діапазоні від 1,5.10-1 до 1.10-5 моль/л із нахилом нернстівської функції 0,062±0,007 В/ра(NO3-), мінімальна визначувана концентрація становить 1.10-5 моль/л. Відгук електрода не залежить від рН у діапазоні від 2,5 до 9,8 та іонної сили в діапазоні від 1.10-3 до 0,2. Рівновага електродної реакції досягається за 25 с (концентрація NO3- 1.10-7 – 1.10-5 моль/л) і 15 с (концентрація NO3- 1.10-3 – 1.10-1 моль/л). З'ясовано, що мінімальний заважаючий вплив на електродну функцію здійснює Cl-. Електрод було застосовано для визначення NO3- в овочах методом прямої потенціометрії. Отримані результати показали задовільну правильність і відтворюваність.Висновки. Запропоновано NO3--селективний електрод на основі вугільної пасти з додаванням четвертинної амонійної солі, іммобілізованої на поверхні силікагелю. Ураховуючи високу вибірковість, чутливість і швидкість відгуку, розроблений електрод придатний для визначення нітратів у питних водах різної мінералізації та овочевій продукції після мінімальної пробопідготовки. Повністю твердотільна конструкція робить його ідеальним для виготовлення мініатюрних датчиків для автоматизованих систем вимірювання вмісту NO3--іонів на місці відбору проб і в потоці.
Keywords: потенціометричний сенсор; силікагель, модифікований четвертинною амонійною сіллю; модифікований вугільно-пастовий електрод; визначення нітрату