к.х.н., доцент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Chem), associate professor, physical and analytical chemistry department , Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
д.х.н., профессор, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Chem.), professor, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
Переходные металлы являются комплексообразователями, следовательно, их введение в модификаторы сенсоров может повысить селективность покрытий. Методом пьезокварцевого микровзвешивания изучены сорбционные характеристики пленок на основе малорастворимых фосфатов 3d-элементов (марганца (II), железа (II и III), никеля, меди, цинка, хрома) и покрытий, содержащих малорастворимые соли двухвалентного железа (гидроксид, фторид, карбонат, сульфид, фосфат). Соли получали непосредственно перед анализом, в качестве пленкообразователя применяли пчелиный клей. Наиболее эффективным способом формирования пленок признан метод погружения сенсоров в суспензию пленкообразователя и малорастворимой соли, однородность которой поддерживали при помощи ультразвуковой ванны. Сорбционные свойства сформированных покрытий пьезокварцевых резонаторов оценивали по площадям под кинетической кривой сорбции и максимальному значению падения частоты колебания сенсора при анализе равновесной газовой фазы, отобранной над чистыми веществами (вода, фенол, изопропанол, изобутанол, уксусная кислота, хлороформ, бензол, толуол, ацетон, этилацетат, аммиак, диэтиламин, триэтиламин, третбутиламин, бензиламин). Рассчитаны идентификационные параметры Aij, минимаксные значения которых позволяют определять присутствие в смеси паров индивидуальных веществ. Полученые результаты показывают, что применение в качестве модификаторов пьезокварцевых резонаторов фосфатов разных 3d-элементов эффективнее, чем использование различных солей одного элемента. Недостатком предлагаемых модификаторов является образование устойчивых в течение некоторого времени комплексов с аминами (аммиаком). Десорбция этих аналитов с пленок происходит медленно, определяется прочностью образовавшихся комплексов и занимает от 2 до 60 часов. Однако массив из семи сенсоров, модифицированных фосфатами переходных металлов IV группы позволяет идентифицировать в смеси пары кислород- и азотсодержащих соединений, в том числе раздельно определять аммиак, диэтил- и триэтиламины.
Transition metals are complexing substances, that is why being incorporated into the sensor modifiers, they can improve detection discrimination. The method of piezoelectric microweighting was used to study the sorption characteristics of the films based on partially soluble phosphates of 3d-elements (manganese (II), iron (II and III), nickel, copper, zinc, chromium) and coatings bearing partially soluble ferrous salts (hydrated oxide, fluoride, carbonate, sulfide, phosphate). The salts were created immediately prior to analysis, with bee glue as a filming agent. The method of immersion sensors in suspension of the filming agent and partially soluble salt, that was kept homogeneous by ultrasonic bath, was recognized the best way of film formation. Sorption characteristics of the composed coatings of piezoelectric resonator were estimated by the area under sorption kinetic curve and by peak value of sensor oscillation frequency drop during analysis of equilibrium gaseous form received over pure substances (water, phenol, isopropanol, isobutanol, acetous acid, chloroform, benzene, toluene, acetone, ethyl acetate, ammonia, diethyl amine, triethylamine, tert-butylamine, benzylamine). It was possible to determine the identifying variables Aij, minimax values of those allow to detect individual substances in the mixed vapour. Modifier application of piezoelectric resonators of phosphates of different 3d-elements is more efficient than use of different salts of one element. The shortcoming of the proposed modifiers is temporarily stable amine (ammonia) complexation. Those analytes desorption from the films proceeds slowly, it is determined by the bond strength of complexes and takes from 2 to 6 hours. However, array of seven sensors, modified by phosphates of transition metals of group IV, allows to detect oxygen- and nitrogen-based compounds vapours in the mixed vapour as well as to detect ammonia, diethyl amine and triethylamine individually.)
The authors declare that there are no conflicts of interest present.