НИТРАТ-СЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В АНАЛИЗЕ ОВОЩЕЙ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Аннотация
Исследовано влияние длины радикалов при обменном центре четвертичных аммониевых солей на селективность и предел обнаружения нитрат-селективного электрода. Наблюдаемые эффекты улучшения аналитических характеристик при уменьшении стерической доступности обменного центра четвертичных аммониевых солей объясняются на основании теории ионной ассоциации. Оптимизирован состав поливинилхлоридной (33 масс.%) мембраны электрода по четвертичной аммониевой соли (бромид 3,4,5-трис(додецил-окси)бензилтрицетиламмония, 5 масс.%) и пластификатору (о-нитрофенилдециловый эфир, 62 масс.%). Разработанный электрод имеет низкий предел обнаружения (2,0∙10−7 моль/л) и близкий к теоретическому наклон электродной функции (56,8 мВ/рNO3), а также на потенциал нитрат-селективного электрода не влияют фторид-, нитрит-, гидрокарбонат-, дигидрофосфат-, сульфат-ионы. Мешающее действие хлорид-, бромид-, иодид-ионов можно устранить введением 1·10–3 моль/л фонового раствора сульфата серебра. Мешающее влияние на работу электрода оказывают тиоцианат- и перхлорат-ионы, однако они практически не встречаются в реальных объектах. Разработанный электрод использовали для определения нитрат-ионов в овощах (капуста белокочанная, огурец, салат, помидор, лук репчатый, морковь, картофель), зелени (укроп, петрушка) и минеральной воде. Установлено, что предельно допустимая концентрация нитратов превышена более чем в 4,5 раза для капусты (ПДК = 500 мг/кг), практически в 2 раза для салата (ПДК = 1500 мг/кг), в 1,5 раза для картофеля (ПДК = 250 мг/кг) и в 3 раза для укропа (ПДК = 1500 мг/кг).
<span style="opacity: 0;"> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . </span>
Литература
Kong Thoo Lin P., Araujo A.N., Montenegro M.C.B.S.M., Pe-rez-Olmos R. New PVC nitrate-selective electrode: application to vegetables and mineral waters. J. Agric. Food Chem. 2005. V. 53. P. 211-215. DOI: 10.1021/jf049227u.
Stozharov A.N. Environmental medicine. Minsk: BGMU. 2002. 198 p. (in Russian).
Nurato S.A. A new nitrate-selective electrode based on bis-thiourea xanthene spacer derivative. Int. J. Adv. Sci. Eng. Technol. 2016. N 3. Р. 37-40. DOI: IJASEAT-IRAJ-DOI-4187.
Asghari A., Amini M.K., Mansour H.R., Salavati-Niasari M., Rajabi M. Nitrate-selective membrane electrode based on bis(2-hydroxyanil)acetylacetone lead(II) neutral carrier. Anal. Sci. 2003. V. 19. P. 1121-1125.
Aslan N., Kenar A., Atakol O., Kilic E. A nitrate-selective elec-trodes based on tris(2,2′,2′′-salicylideneimino)triethylamine. Anal. Sci. 2003. V. 19. N 8. P. 1121-1125. DOI: 10.2116/analsci.19.1121.
Watts A.S., Gavalas V.G., Cammers A., Sanchez Andrada P., Alajarín M., Bachas L.G. Nitrate-selective electrode based on a cyclic bis-thiourea ionophore. Sens. Actuat. B. 2007. V. 121. P. 200-207. DOI: 10.1016/j.snb.2006.09.048.
Bomar E.M., Owens G.S., Murray G.M. Nitrate ion selective electrode based on ion imprinted poly(N-methylpyrrole). Chemosensors. 2017. V. 5. N 2. DOI: 10.3390/chemosensors5010002.
Piek M., Piech R., Paczora-Bator B. Improved nitrate sensing using solid contact ion selective electrodes based on TTF and its radical salt. J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. N 10. P. B257-B263. DOI: 10.1149/2.0631510jes.
de Los A Arada Perez M., Yazdani-Pedram M. Chemical sensor based on tetradecyl ammonium nitrate. J. Chil. Chem. Soc. 2013. V. 58. N 1. DOI: 10.4067/S0717-97072013000100010.
Meng-meng Hе, Huizhong Yang. Development of a poly(vinylchloride) based nitrate ion-selective electrode. Chem. Res. Chin. Univer. 2012. V. 28. N 6. Р. 957-962. DOI: 10.1296/cr.2012.5977.
Meng-meng Hе, Li Yinhua, Yu Xiaodong, Yang Huizhong. A nitrate ion-selective electrode based on tetradodecylammonium bromide. Sens. Lett. 2015. V. 13. N 11. P. 986−991. DOI: 10.1166/sl.2015.3567.
Shinichi Wakida, Okumura T., Shibutani Ya., Liu J. Highly sensitive nitrate-sensing materials for ion-selective field-effect transistors for single-drop rain analysis. Sens. Mat. 2007. V. 19. N 4. Р. 235-247. DOI: 10.4007/S0767-97352067000110017.
Koryta I., Shtulik K. Ion-selective electrodes. M.: Mir. 1989. 268 p. (in Russian).
Dean J.A. Lange´s handbook of chemistry. New York. McGRAW-HILL. INC. 1999. 1291 p.
Egorov V.V., Lyaskovskii P.L., Nazarov V.A., Okaev E.B., Rakhmanko E.M., Stanishevskii L.S., Taribo M.G. Influence of the nature of liquid anion exchanger on the selectivity of anion se-lective electrodes. J. Anal. Chem. 2010. V. 65. N 11. P. 1181−1190. doi:10.1134/S1061934810110158.
Merenbloom S.I., Flick T.G., Daly M.P., Williams E.R. Effects of select anions from the Hofmeister series on the gas-phase conformations of protein ions measured with traveling-wave ion mobility spectrometry/mass spectrometry. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2011. V. 22. N 11. P. 1978−1990. DOI: 10.1007/s13361-011-0238-1.
Xie W.J., Liu C.W., Yang L.J. On the molecular mechanism of ion specific Hofmeister series. Sci. China Chem. 2014. V. 57. N 1. P. 36−47. DOI: 10.1007/s11426-013-5019-1.
Rakhmanko E.M., Markovskaya M.S., Stanishevskii L.S., Zubenko Y.S., Tsyganov A.R. Influence of the structure of the higher quaternary ammonium salt cation on chloride-nitrate ex-change. J. Phys. Chem. 2009. V. 83. N 10. P. 1794−1799. DOI: 10.1134/S003602440910029X.
Short directory physico-chemical values. Ed. by K.P. Mishhenko, A.A. Ravdel. L.: Khimia. 1967. 182 p. (in Russian).
Izmailov N.A. Electrochemistry of solution. M.: Mir. 1986. 488 p. (in Russian).
Egorov V.V., Rahmanko E.M., Pomelenok E.V. Influence of steric availability exchange center of high quaternary ammonium salts on anion exchange extraction single-charge anions. Vestn. BGU. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2004. N 3. P. 3−7 (in Russian).
Rahmanko E.M., Egorov V.V., Okaev E.B., Pomelenok E.V. High quaternary ammonium salts with increased steric availability exchange center − selective exchangers double-charge anions. Dokl. NAN Belarusi. 2003. V. 47. N 6. P. 50–53 (in Russian).
