CC BY
16
УДК 543.257.1
ПОРФИРАЗИН КОБАЛЬТА (II) КАК ЭЛЕКТРОДНОАКТИВНЫЙ КОМПОНЕНТ ИОДИД-СЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ
К.Н. Откидач1*, Н.В. Шведене1, П.А. Тараканов2, Л.Г. Томилова2, И.В. Плетнев1
(1кафедра аналитической химии; 2Институт физиологически активных веществ РАН; *е-тай: [email protected])
Порфиразин кобальта (II) синтезирован и исследован в качестве активного компонента твердотельных и ионоселективных (ИСЭ) электродов с пластифицированными мембранами. Установлено, что независимо от конструкции ИСЭ чувствительны к иодиду. Введение в ион-чувствительную композицию катионогенной добавки в виде ионной жидкости (ИЖ) хлорида 1,3-дигексадецилимидазолия существенно улучшает электрохимические характеристики. Крутизна электродной функции ИСЭ S = -(57±1) мВ/дек, смин = 8,3-10_6 М. Твердотельный сенсор на основе планар-ного печатного электрода, модифицированного смесью порфиразина кобальта (II) и ИЖ в соотношении 1:4, также демонстрирует удовлетворительные электрохимические характеристики: крутизна электродной функции S = -(56±4) мВ/дек, смин = 2,5-10-5 М. Изучена потенциометрическая селективность ИСЭ на иодид. Обнаружено, что при переходе от пластифицированных мембран к твердотельным электродам мешающее влияние липофильных ионов существенно снижается.
Ключевые слова: порфиразин кобальта (II), ионоселективные электроды, твердотельные электроды, иодид, ионные жидкости.
Ионоселективные электроды (ИСЭ) широко применяются для определения различных ионов в водных растворах. Их неоспоримыми преимуществами являются дешевизна и простота конструкции. Известно большое число ИСЭ, чувствительных к анионам. Многие из них отличаются низким пределом обнаружения и хорошими эксплуатационными характеристиками, однако их селективность, как правило, сложно варьировать, часто она определяется рядом липофильности анионов Гоф -мейстера.
Для создания высокочувствительных и селективных сенсоров поиск новых рецепторов представляет собой важную и интересную задачу. В мембране анион-селективного электрода в роли электродноактивного компонента, обеспечивающего повышение селективности за счет специфических взаимодействий с целевым ионом, могут выступать разные органические металло-комплексы. В ИСЭ использовали, например, ме-таллопорфирины [1-6] и металлофталоцианины [7-9], которые эффективно связывают анионы благодаря склонности к дополнительной координации лиганда или к лигандному обмену [7, 10]. Ранее нами использовались новые метал-локомплексы алкилдиазепиновых производных порфиринов - порфиразины N1 (II), Mg (II),
Mn (III). Порфиразин Mn (III) хорошо зарекомендовал себя в качестве активного компонента мембраны иодид-селективного электрода [11].
Для улучшения электрохимических характеристик ИСЭ на основе нейтрального переносчика в мембранную композицию вводят ионоген-ную добавку [12]. Низкоплавкие ионные жидкости (ИЖ) - органические соединения, имеющие температуру плавления ниже 100°С, обладают прекрасными ионообменными свойствами, гибро-фобностью и улучшают проводимость мембраны, снижая ее электрическое сопротивление [13, 14].
Твердотельные ИСЭ имеют ряд преимуществ перед электродами с полимерными мембранами:. отсутствие влияния пластифицированной матрицы, отсутствие внутреннего раствора сравнения, быстрота изготовления, миниатюрность, возможность анализа малых объемов проб.
В литературе описаны модифицированные ионными жидкостями твердоконтактные ИСЭ, обратимые к катионам металлов. Так, в работе [15] исследованы такие ИЖ, как 1-бутил-3-метилимидазолия гексафторфосфат, 1-бутил-3-метилимидазолия 2-(2-метоксиэтокси)этил сульфат и 1-метил-3-октилимидазолия хлорид в качестве компонентов смеси, модифицирующей твердотельные ИСЭ на катионы калия, натрия, кальция
и меди. В работе [16] 1-бутил-3-метилимидазолия гексафторфосфат использован в мембране кадмий-селективного электрода. При разработке датчика, чувствительного к катионам меди, авторы работы [17] использовали хлориды 1-алкил-3-метилимидазолия с разной длиной алкильной цепи в качестве ионных добавок. Все упомянутые выше ИСЭ помимо ИЖ содержат в мембранной композиции электродноактивные соединения, обеспечивающие отклик к катионам.
Ранее мы получили ряд анион-селективных твердотельных сенсоров, модифицированных ИЖ. ИСЭ на основе катионов четвертичного аммония и аниона бис(салицилато)бората проявили обратимый отклик к иодиду [18], ИСЭ на основе бромид 1,3-дигексадецилимидазолия - к бромиду [19]. В работе [20] впервые изучены характеристики твердотельного ИСЭ на иодид, модифицированного смесью ИЖ и порфирина кобальта (III).
В настоящей работе описано применение нового порфиразина кобальта (II) в качестве активного компонента пластифицированных мембран ИСЭ и твердотельных датчиков, обратимых к иодиду. Ионная жидкость хлорид 1, 3-дигекса-дицилиммидазолия (С16Н33)2!шС1 (Тпл. = 68°С) использована в качестве добавки в пластифицированную мембрану, улучшающей электрохимические характеристики сенсоров. Структурная формула ионной жидкости приведена на рис. 1. В твердотельной конструкции ИЖ являются активным компонентом и одновременно матрицей для иммобилизации порфиразина кобальта (II), который может обеспечивать специфические взаимодействия с целевым ионом.
Экспериментальная часть
Реагенты и растворы
Порфиразин кобальта (II) синтезировали по следующей методике. Смесь 5,7-бис(4-трет- бутилфенил)-6Н-1,4-диазепин-2,3-дикарбонитрила (250 мг; 0,61 ммоль) и Со(ОАс)2 4Н20 (38 мг; 0,15 ммоль) в изоамило-вом спирте (50 мл) кипятили при интенсивном перемешивании в течение 12 ч. После охлаждения реакционной смеси растворитель удаляли
Рис. 1. Структурная формула ионной жидкости (1, 3-ди-гексадицилиммидазолия (С16Н33)21тС1)
при пониженном давлении, сухой остаток промывали 90%-м водным метанолом (3x20 мл), высушивали в вакууме при 90°С. Полученный продукт подвергали хроматографической очистке на колонке (Al2O3; 0,04-0,063 мм; элюент -дихлорметан:метанол = 100:1). Получили целевой комплекс кобальта (163 мг, 63%) в виде темно-синего порошка (рис. 2).
Для приготовления пластифицированных мембран ИСЭ в качестве полимерного связующего использовали поливинилхлорид (ПВХ) марки С-70, пластификатор - о-нитрофенилоктиловый эфир (о-НФОЭ, «Sigma», £ = 24,5). В качестве растворителя использовали свежеперегнанный тетрагидрофуран.
Исходные растворы солей потенциалопреде-ляющих (ПОИ) и посторонних ионов готовили растворением точной навески в дистиллированной воде; растворы меньшей концентрации получали последовательным разбавлением. Использовали следующие реактивы: соли натрия (сульфат, дигидрофосфат, фторид, ацетат, нитрит, хлорид, нитрат, бромид, бензоат, салици-лат, перхлорат) и калия (иодид, тиоционат) марки «х.ч.» или «ч.д.а.».
Аппаратура и техника эксперимента
Электронные спектры поглощения регистрировали на спектрофотометре «Helios-6» в кварцевых кюветах (l = 0,5 см или l = 1,0 см), используя в качестве растворителей хлороформ, пиридин, бензол и тертагидрофуран. Все растворители очищали по стандартным методикам непосредственно перед использованием.
Пластифицированные пленочные мембраны готовили по известной методике [21], последовательно растворяя в тетрагидрофуране при перемешивании пластификатор, ПВХ, электродноактив-ное вещество и ионную жидкость.
Пластифицированные мембраны имели следующий состав (мас.%):
ПВХ: о-НФОЭ :PorCo = 32,7: 65,3:2,0 или
ПВХ: о-НФОЭ :PorCo:(C16H33)2Im Cl =
= 32,3:65,2:2,0:0,5.
Для приготовления твердотельных датчиков применяли планарные электроды фирмы «Эл-ком», выполненные методом трафаретной печати (Screen Printed Electrodes). Они представляют собой полимерную подложку, покрытую графитовыми чернилами и слоем изолятора; размеры электрода 10x28x0,35 мм. Рабочая поверхность (s = 0,2 см2) свободна от изоляционного слоя. Модифицирование планарных печатных электро-
Рис. 2. Схема получения порфиразина кобальта (II)
дов (рис. 3) проводили нанесением на индикаторную поверхность навески ИЖ (~0,5 мг) с последующим плавлением над электрической плиткой. Через 2-3 мин охлаждения при комнатной тем-
Рис. 3. Конструкция твердотельного планарного электрода
пературе получали модифицированные тонким ионочувствительным слоем затвердевшей ИЖ индикаторные электроды. Для приготовления модификатора на основе порфиразина кобальта (II) и ИЖ смешивали эти соединения в соотношении 1:4, после чего полученную смесь растворяли в 2-3 каплях тетрогидрофурана и наносили на индикаторную поверхность планарного электрода с помощью стеклянной палочки. Масса модификатора составляла ~0,5 мг. Электрод был готов к работе после улетучивания растворителя.
Потенциометрические измерения проводили на ионометре «Эксперт 001» («Эконикс-Экс-перт», Россия). Перед началом измерений все электроды с пластифицированными мембранами кондиционировали в растворе потенциалопреде-ляющего иона в течение суток. Внутренний раствор ИСЭ состоял из 10-3 М раствора определяемого иона и 1-2 капель насыщенного раствора КС1. Твердотельные планарные электроды использовали для измерения потенциала либо сразу после модифицирования рабочей поверхности, либо после кондиционирования в 1*10-4 М растворе ПОИ в течение 1-2 ч.
Внешним электродом сравнения служил хлорид-серебряный электрод марки «ЭВЛ-1М3Т» (Россия), заполненный насыщенным раствором КС1. Электрохимические свойства приготовлен-
С х е м а
ных мембран изучали, измеряя ЭДС гальванической цепи с переносом (схема).
Регистрацию потенциала проводили в условиях, когда его дрейф составлял не более 1 мВ/мин (ЛЕ/Л? < 1 мВ/мин). Время от момента погружения электрода в исследуемый раствор до установления значения равновесного потенциала определяли как время отклика электрода. Крутизну электродной функции определяли методом наименьших квадратов. Предел обнаружения (смин) оценивали согласно рекомендациям ШРАС как величину отклонения (1§2)-5' экстраполированного прямолинейного участка электродной функции от экспериментальной кривой [22]. Коэффициенты по-тенциометрической селективности определяли методом биионных потенциалов [23].
Результаты и их обсуждение
По данным электронной спектроскопии, пор-фиразин Со(П) является индивидуальным соединением. Характерная особенность полученного комплекса - наличие в спектре двойной длинноволновой Р-полосы с максимумами при 630-640 и 670-680 нм (рис. 4). Такой же характер спектра наблюдается для комплексов с Mg(II) и 2п(П) в нейтральных (С6Н6, СНС13, СН2С12) и донорных (пиридин, ТГФ) растворителях. Наличие расщепленной Р-полосы объясняется димеризацией тетракис-1,4-диазепинопорфиразинов и их комплексов как в растворах, так и в твердом состоянии. Склонность тетрадиазепинопорфиразинов
Рис. 4. Электронный спектр поглощения порфиразина кобальта (II) в бензоле
к образованию такого типа димеров объясняется повышенной кислотностью СН2-групп диа-зепинового цикла и способностью аксиальных атомов водорода в диазепиновых кольцах одной молекулы к строго комплементарным взаимодействиям с мезо-атомами азота соседней молекулы за счет образования между ними водородных связей.
Ранее нами была показана возможность использования ИСЭ с пластифицированными мебранами на основе порфиразина марганца (III) с ионоген-ной добавкой ИЖ хлорида 1,3-дигексадицилим-мидазолия (С16Н33)2!шС1 для определения иодида в водных растворах [11]. Мы предположили, что мембрана на основе порфиразина кобальта (II) и вышеупомянутой ИЖ также будет проявлять по-тенциометрический отклик по отношению к иоди-ду и сравнили свойства двух иодид-селективных электродов, содержащих порфиразины с разными центральными атомами металлов. Кроме того, порфиразин кобальта (II) и ИЖ хлорид 1, 3-дигек-садицилиммидазолия (С16Н33)2!шС1, которая, как показано ранее, обладает ионообменными свойствами по отношению к иодиду, использовали для получения твердотельного датчика на основе печатного электрода.
Электрохимические свойства ПВХ-мембран на основе порфиразина кобальта (II) в растворах иодида
Исследован потенциометрический отклик пластифицированных о-нитрофенилоктиловым эфиром мембран, содержащих в качестве электродно-активного компонента порфиразин кобальта (II), порфиразин кобальта (II) с добавкой ИЖ и одну ионную жидкость. Установлено, что в растворах иодида электрод с мембраной на основе порфира-зина кобальта (II) с добавкой ИЖ демонстрирует близкий к теоретическому наклон электродной функции (Б = 57±1 мВ/дек), предел обнаружения смин = 8,3 10-6 М (табл. 1). Время отклика в разбавленных растворах (с = 1,0*10-4 М) не превышает 30 с, в более концентрированных растворах (с = 1,0*10-2 М) равновесный потенциал достигается за 20 с. В то время как крутизна электродной функ-
Т а б л и ц а 1
Электрохимические характеристики ИСЭ с пластифицированной мембраной (n = 3, P = 0,95)
ИСЭ с пластифицированной мембраной Электрохимические характеристики ИСЭ с пластифицированной мембраной
Крутизна, мВ/дек Интервал линейности, М с , М мин'
PorCo -32±1 1,0х10-3-1,0х10-1 1,3х10-4
PorCo+ИЖ -57±1 1,0х10-5-1,0х10-1 8,3х10-6
ИЖ -41±2 1,0х10-4-1,0х10-1 2,2х10-5
ции для пластифицированных мембран, содержащих только порфиразин кобальта (II) или только ИЖ существенно ниже. Электродные функции представлены на рис. 5.
Как уже было упомянуто, изученный ранее ИСЭ на основе порфиразина марганца (III) с ИЖ показал удовлетворительные электродные характеристики в растворах иодида: близкую к теоретической крутизну электродной функции (S = 55±2мВ/дек) и низкий предел обнаружения смин = 6,0*10-6 М [11]. Электрохимические свойства мембраны, содержащей в качестве электро-дноактивного компонента порфиразин кобальта (II) и добавку ИЖ, в некоторой степени превосходят характеристики, полученные для мембраны на основе порфиразина марганца (III) и ИЖ - крутизна электродной функции приближается к теоретической, улучшается воспроизводимость. Однако основные различия в поведении двух ИСЭ с
Е, мВ 200 ■ 100 -0 ■ -100 -
-300 J
Рис. 5. Электродные функции ПВХ-мембран на основе порфиразина кобальта (II) (1), смеси порфиразина кобальта (II) и ИЖ (2) и одной ИЖ (3) в растворах иодида
порфиразинами, имеющими разные центральные атомы, очевидно, могут проявляться в их селективных свойствах.
Изучена потенциометрическая селективность пластифицированных мембран на основе порфи-разина кобальта (II) с добавкой ИЖ и только ИЖ по отношению к иодиду. Установлено, что влияние посторонних ионов на результаты потенцио-метрического измерения возрастает в ряду: SO42- < H2PO4- < F- < CH3COO- < Cl- < NO2- < Br- < Benz-
< NO3- < Sal- < SCN- < ClO4- (для мембраны, содержащей порфиразин кобальта (II) и ИЖ) и SO42-
< H2PO4- = F- < CH3COO- < NO2- < Benz- < Cl- < Br- < NO3- < Sal- < SCN- < ClO4- (для мембраны на основе ИЖ).
Мембрана, содержащая порфиразин кобальта (II) и ИЖ, проявляет более высокую селективность к иодиду, что свидетельствует о возможности реализации специфических взаимодействий при введении в мембранную композицию метал-локомплексного реагента в отличие от мембран, содержащих только ионную жидкость и функционирующих по ионообменному механизму (рис. 6).
В целом ряд влияния посторонних анионов на определение иодида для ИСЭ на основе порфира-зина кобальта (II) с добавкой ИЖ аналогичен ряду, полученному для мембраны на основе порфирази-на марганца (III) и ИЖ [11]. Однако при использовании соединения кобальта (II) электрод более селективен по отношению к иодиду в присутствии гидрофильных анионов, потенциометрические ко -эффициенты селективности на порядок ниже.
Таким образом, в случае пластифицированной мембраны, где наряду с ПВХ присутствует растворитель-пластификатор (о-НФОЭ), специфическое взаимодействие между целевым ионом и порфира-зином реализуется слабо. Об этом свидетельствуют как усиление влияния посторонних ионов на отклик сенсора с ростом их липофильности, так и близость значений коэффициента потенциометри-
Рис. 6. Потенциометрическая селективность иодид-селективных ПВХ-мембраных ИСЭ на основе порфиразина кобальта (II) с добавкой ИЖ и только
ИЖ (с = 1,0х10-2 М): 1 - SO2- , 2 - HPO
7 - NO,
3 - F-, 4 - CH3COO- 5 - NO2, 6 - Cl,
4 , ^ J-J-^ ^4
- Br-, 9 - Benz-10 - Sal-, 11 - SCN-, 12 - ClO
Т а б л и ц а 2
Электрохимические характеристики твердотельных ИСЭ (n = 3, P = 0,95)
Твердотельный электрод Электрохимические характеристики твердотельных ИСЭ
Крутизна, мВ/дек Интервал линейности, М с , М мин'
PorCo+ИЖ -56±4 1,0х10-4-1,0х10-2 2,5х10-5
ИЖ -52±2 1,0х10-4-1,0х10-1 3,8х10-5
ческой селективности для ИСЭ на основе только ИЖ и смеси порфиразин/ИЖ.
Электрохимические свойства модифицированных твердотельных электродов в растворах иодида
Для того чтобы устранить влияние поливи-нилхлорида и пластификатора в матрице мембраны ИСЭ, дальнейшие исследования проводили с твердотельными сенсорами, полученными на основе печатных электродов, которые модифицировали смесью порфиразина кобальта (II) и ионЕ, мВ
300 т-
О -.-1-1-,
8 6 4 2 0
ра
Рис. 7. Электродные функции твердотельных датчиков, модифицированных смесью порфиразина кобальта (II) с ИЖ (1:4) (1) и одной ИЖ (2), в растворах иодида
ной жидкости в соотношении 1:4 и только ионной жидкостью. Полученные результаты представлены в табл. 2, электродные функции изображены на рис. 7. Оба электрода демонстрируют крутизну электродной функции, близкую к теоретической, и низкий предел обнаружения. Время отклика электрода в растворах с концентрацией 1,0х10-4 М составляет 40 с, в более концентрированных (с = 1,0х10-2 М) - 30 с.
Изучена потенциометрическая селективность двух твердотельных сенсоров, модифицированных смесью порфиразина кобальта (II) с ИЖ и только ИЖ по отношению к иодиду. Обнаружено существенное увеличение селективности твердотельных датчиков по сравнению с селективностью пластифицированных мембран, описанных выше. Влияние посторонних ионов на потенци-ометрический отклик возрастает в ряду: SO42- < CH3COO- < F- < H2PO4- < Benz- < Cl- < NO2- < Sal- < Br- < NO3- < SCN- ~ ClO4- (для электродов, модифицированных смесью порфиразин кобальта (П)/ИЖ) и SO42- < CH3COO- < H2PO4- < F- < Benz-< Cl- < NO2- < Br- < NO3- < Sal- < SCN- « ClO4-(для электродов на основе ИЖ). Полученный ряд потенциометрической селективности отличается от ряда липофильности анионов Гофмейстера (рис. 8). Этот факт свидетельствует о том, что по-тенциометрический отклик формируется за счет специфических взаимодействий между металло-
Рис. 8. Потенциометрическая селективность твердотельных ИСЭ, модифицированных смесью порфиразина кобальта (II) с ИЖ (1:4) и одной ИЖ по отношению
к иодиду (с = 1,0
6 - Cl, 7 - NO
10-2 М): 1 - SO42- ,
2 - H2PO4-
3 - F, 4 - CHXOO , 5 - NO,
! - Br-, 9 - Benz- 10 - Sal- 11 - SCN-, 12 - ClO,
реагентом и определяемым анионом. ИСЭ, модифицированный смесью порфиразина кобальта (II) и ИЖ, проявляет гораздо более высокую селективность к иодиду. В случае твердотельных электродов мешающее влияние липофильных ионов существенно ниже, особенно это проявляется при использовании модифицирующей смеси порфиразин кобальта (П)/ИЖ. Это можно объяснить несколькими факторами. Во-первых, отсутствует влияние пластифицированной полимерной матрицы. Во-вторых, ионная жидкость выступает в качестве матрицы, удерживающей электродноактивный компонент, который обратимо связывает целевой ион за счет специфических взаимодействий. Из литературных данных известно, что многие ионные жидкости в твердом виде имеют кристаллическую структуру [19], что может благоприятно сказываться на селективности. Очевидно, что использование ИЖ и ее смеси с порфиразином кобальта (II) в твердотельном варианте ИСЭ позволяет реализовываться спец-
ифическим взаимодействиям между активным компонентом и целевым анионом.
Таким образом, показано, что ИСЭ с пластифицированной мембраной на основе порфиразина кобальта (II) с добавкой ИЖ демонстрирует обратимый отклик к иодиду и удовлетворительные электрохимические характеристики: теоретический наклон электродной функции, низкий предел обнаружения, малое время отклика. Отдельно стоит отметить длительный срок службы предложенного электрода - в течение одного года электрохимические характеристики отличались хорошей воспроизводимостью. Твердотельный электрод, модифицированный смесью порфиразина кобальта (II) и ИЖ в соотношении 1:4, также обладает близкой к теоретической крутизной электродной функции. Несмотря на то, что предел обнаружения иодида с использованием этого сенсора хуже, можно отметить его высокую селективность к ио-диду в присутствии посторонних анионов, даже
весьма липофильных.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда
(проект № 14-23-00012).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Malinowska E., Gorski L., Meyerhoff M. // Anal. Chim. Acta. 2002. Vol. 468. P. 133.
2. Malinowska E., Meyerhoff M. // Anal. Chim. Acta. 1995. Vol. 300. P. 33.
3. Khorasani J.H., AminiM.K., Motaghi H., Tangestaninejad S., Moghadam M. // Sensors and Actuators. 2002. Vol. 87. P. 448.
4. SantosE.M.G., Araujo A.N. // Anal. Bioanal. Chem. 2006. Vol. 384. P. 867.
5. Amini M.K., Shahrokhian S., Tangestaninejad S. // Anal. Chem. 1999. Vol. 71. P. 2502.
6. Mitchell-Koch J.T., Pietrzak M., Malinowska E., Meyerhoff M. // Electroanalysis. 2006. Vol. 18. P. 551.
7. Leyzerovich N., Shvedene N., Blikova Yu., Tomilova L., PletnevI. // Electroanalysis. 2001. Vol. 13. P. 246.
8. Шведене Н.В., Лейзерович Н.Н., Косталындина Е.В.,
Коваль Я.Н., Плетнев И.В. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2000. Т. 41. № 1. С. 34.
9. Бликова Ю.Н., Шведене Н.В., Плетнев И.В. // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. № 10. С. 1110.
10. Chaniotakis N., Park S., Meyerhoff M. // Anal. Chem. 1989. Vol. 61. P. 566.
11. ШведенеН.В., Откидан К.Н., ГумеровМ.Р., Тараканов П.А., Томилова Л.Г. //Журн. аналит. химии. 2015. Т. 70. № 1. С. 63.
12. Bakker E., MalinowskaE., Schiller R.D., Meyerhoff M.E. // Talanta. 1994. Vol. 41. N 6. P. 881.
13. GourishettyR., CrabtreeA.M., Sanderson W.M., Johnson R.D. // Anal. Bioanal. Chem. 2011. Vol. 400. P. 3025.
14. Шведене Н.В., Чернышев Д.В., Громова Ю.П., Немилова М.Ю., Плетнев И.В. // Рос. хим. журн. 2010. Т. 65. № 8. С. 880.
Xie L, Qin Yu, Chen H. // Sens. Actuators, B. 2013. Vol. 186. P. 321.
15. Afkhami A., Bagheri H., Shirzadmehr A., Khoshsa-far H., Hashemia P. A // Electroanalysis. 2012. Vol. 24. N 11. P. 2176.
16. Wardak C., Lenik J. // Sensors and Actuators B. 2013. Vol. 189. P. 52.
17. Chernyshov D.V., Egorov V.M., Shvedene N.V. Pletnev I.V. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2009. Vol. 1. N 9. P. 2055.
18. Rzevskaia A.V., Shvedene N.V., Pletnev I.V. //Sensors and Actuators B. 2014. Vol. 193. P. 563.
19. Rzevskaia A.V., Shvedene N.V, Pletnev I.V. // Talanta. 2012. Vol. 102. P. 123.
20. Камман К. Работа с ионоселективными электродами. М., 1980. 280 с.
21. Currie L.A., Svehla G. // Pure & Appl. Chem. 1994. Vol. 66. N 3. P. 595.
22. Umezawa Y., Buhlmann Ph., Umezawa K., Tohda K., Amemiya S.H. // Pure Appl. Chem. 2000. Vol. 72. P. 1851.
Поступила в редакцию 10.09.15
COBALT (II) PORPHYRAZINE AS AN ACTIVE COMPONENT OF IODIDE-SELECTIVE ELECTRODES
K.N. Otkidach1*, N.V. Shvedene1, P.A. Tarakanov2, L.G. Tomilova2, I.V. Pletnev1
(Division of Analytical Chemistry; 2Institute of physiologically active compounds RAS; *e-mail: [email protected])
Cobalt (II) porphyrazine is synthesized and investigated as an active electrode component of polyvinyl chloride plasticized membrane ion-selective electrodes (ISEs) as well as solid-state ISEs for iodide. The introduction of an ionic additive, ionic liquid1,3-dihexadecylimidazolium chloride, significantly improves electrochemical characteristics of the membranes ISE: the slope of the electrode function reaches -(57±1) mV/dec, cmin = 8.3-10-6 M. Solid-state screen printed electrodes which surface has been modified by 1:4 mixture of cobalt (II) porphyrazine and ionic liquid1,3-dihexadecylimidazolium chloride demonstrate satisfactory electrochemical characteristics: the slope of the electrode function is -(56±4) mV/dec and cmin = 2.5-10-5 M. A good selectivity towards iodide over a number of anions was observed. It was found that the effect of lipophilic interfering ions is significantly lower for solid state ISEs than for plasticized membrane electrodes.
Key words: ^balt (II) porphyrazine, ion-selective electrodes, iodide, ionic liquid, solid-state electrodes.
Сведения об авторах: Откидач Катерина Неофиту - соискатель химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова ([email protected]); Шведене Наталья Викторовна - доцент кафедры аналитической химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, канд. хим наук (shvedene@ gmail.com); Тараканов Павел Александрович - науч. сотр. Института физиологически активных веществ РАН, канд. хим. наук ([email protected]); Томилова Лариса Годвиговна - науч. сотр. Института физиологически активных веществ РАН, профессор, докт. хим. наук ([email protected]. ru); Плетнев Игорь Владимирович - вед. науч. сотр. кафедры аналитической химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, профессор, докт. хим. наук ([email protected]).
