vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2015-4-135-139vguit-815Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyИДЕНТИФИКАЦИЯ МОНОЭТАНОЛАМИНА В ВОЗДУХЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХ СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ МИКРОФАЗЫ ФТОРИДА КАЛИЯTHE IDENTIFICATION OF MONOETHANOLAMINE IN THE ATMOSPHERE USING TWO SENSORS ON THE BASE OF POTASSIUM FLUORIDE MICROPHASEКучменкоТ. А.KuchmenkoT. A.

кафедра физической и аналитической химии, заведующая кафедрой

Department of physical and analytical chemistry, Head of department

tak1907@mail.ruЧернышоваС. Е.ChernyshovaS. E.

кафедра физической и аналитической химии, студентка

Department of physical and analytical chemistry, student

Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.РоссияVoronezh state university of engineering technologiesRussian Federation20150602201604135139Copyright © Кучменко Т.А., Чернышова С.Е., 20162016Кучменко Т.А., Чернышова С.Е.Kuchmenko T.A., Chernyshova S.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/815

Изучена возможность применения микрофазы фторида калия в качестве модификатора пьезокварцевого резонатора, селективного к парам основных легколетучих органических соединений в присутствии паров воды. В качестве дополнительного прогрессивного воздействия на систему для увеличения чувствительности микровзвешивания применили подход по формированию слоя модификатора разной толщины (массы). Установлено, что увеличение массы микрофазы фторида калия не одинаково изменяет чувствительность сенсора к парам выбранных аналитов. Амины, в отличие от других изученных веществ, на покрытии из фторида калия адсорбируются поверхностью без проникновения в мезо- и микропоры. В большей степени на чувствительность микровзвешивания влияет полярность аналитов и наличие гидратированных функциональных групп, а также остаточного растворителя в микрофазе. Для детектирования в газовых средах паров алкиламинов и моноэтаноламина предпочтительно применять сенсор с пленкой фторида калия малых масс. Однако для снижения предела детектирования при микровзвешивании смеси паров для кетонов и алкилацетатов рекомендовано покрытие фторида калия большей массы. Построены и разделены на три группы кинетические «визуальные отпечатки» сигналов массива на основе двух сенсоров с микрофазой фторида калия разной массы. Форма геометрических фигур «визуальных отпечатков» сигналов таких сенсоров не зависит от концентрации веществ, находящихся в смеси, меняется только их площадь. В наибольшей степени отличается от других кинетический «визуальный отпечаток» сигналов сенсоров в парах моноэтаноламина. Для всех изученных аналитов предложен и рассчитан новый кинетический идентификационный параметр Аτ . Предложен способ высокоселективного определения паров моноэтаноламина массивом из двух сенсоров с покрытием из разных масс в смесях газов и паров, а также широкого круга проб, в состав которых он входит.

The possibility of potassium fluoride microphase application as a modifier of a piezoelectric quartz crystal resonator, which is selective to vapour of based volatile organic compounds in the presence of water vapour, is studied. As an additional progressive impact on the system to increase the sensitivity of the microbalance, it is suggested to form the modifier layers of different thickness (mass). It is founded out that the increase in mass of potassium fluoride microphase changes the sensitivity of the sensor to selected analytes vapour differently. Unlike other substances investigated, amines are adsorbed by the surface of potassium fluoride coating without penetrating into the meso- and micropores. The polarity of analytes, the presence of hydrated functional groups and the residual solvent in the microphase affect the sensitivity of the microbalance in a greater degree. For detecting the vapour of alkylamines and monoethanolamine in gas environment it is preferable to use the sensor with a low-mass potassium fluoride film. In order to reduce the detection limit of the microbalance of mixed vapour of ketones and alkylacetates, a high-mass potassium fluoride film is recommended. Kinetic "visual prints" of a set of two sensors responses with different-mass potassium fluoride microphases have been built and divided into three groups. It is established that geometric form of "visual prints" of sensor responses does not depend on the concentration of substances in the mixture, but their area does. Kinetic "visual print" of sensor responces in monoethanol-amine vapour differs greatly from others. A new kinetic identification parameter A is proposed and calculated for all investigated analytes. A method of high-selective detection of monoethanolamine vapour has been proposed by a set of two sensors with different-mass coating in gas mixtures as well as in various samples containing it.

пьезокварцевое микровзвешиваниеидентификациямоноэтаноламиндвухсенсорный детекторфторид калияpiezoelectric quartz crystal microbalanceidentificationmonoethanolaminedual-sensor detectorpotassium fluorideReferencesБаника Ф. Г. Химические и биологические сенсоры: основы и применения. М.: Техносфера, 2014. 27 с.1F.G.Banica. Khimicheskie i diologicheskie sensory: osnovy I primeneniya [Chemical and Biological Sensors: Fundamentals and Application], Moscow, “Technosphera”, 2014, 27 p. (In Russ.).‘Электронный нос’ и использование инновационных технология при его создании / Алиева Х.С. [и др.] // Наука и инновация. 2010. №1. С. 82-86.2K.S. Alieva, S.S. Suleymanov, F.S. Vekhnia, S.U. Alekperova, “Electronic Nose” and the Application of Innovative Technologies at Its Creation. Nauka I inovatsiya [Science and Innovation], 2010, no. 1, pp.82-86. (In Russ.).Кучменко Т.А., Шуба А.А., Бельских Н.В. Пример решения идентификационных задач в методе пьезокварцевого микровзвешивания смесей некоторых органических соединений // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 2. С. 151 – 160.3T.A. Kuchmenko, A.A. Shuba, N.V. Belskich. The identification parameters of organic substances in multisensors piezoquartz microbalance. Analitika I kontrol’ [Analytics and control]. 2012, vol. 16, no. 2, pp. 151 – 160. (In Russ.).Кучменко Т.А., Шуба А.А., Бельских Н.В. Пример решения идентификационных задач в методе пьезокварцевого микровзвешивания смесей некоторых органических соединений // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16, № 2. С. 151-161.4Kuchmenko T.A., Shuba A.A., Bel`skikh N.V. The identification parameters of organic substances in multisensors piezoquartz microbalance. Analitika i kontrol’ [Analitics and control], 2012, vol. 16, no. 2, pp. 151-161 (In Russ.).Зенкевич И.Г., Морозова Т.Е. Особенности ВЭЖХ-МС определения моноэтаноламина в водных растворах методом стандартной добавки // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 2. С. 181 – 187.5 Zenkevich I.G., Morozova T.E. Features of HPLC-ESI-MS determination of monoethanolamine in aqueous media by standard addition. Analitika i kontrol’ [Analitics and control], 2012, vol. 16, no. 2, pp. 181-187 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.