Ионометрия Потенциометрия E f t 2

Ионометрия

Потенциометрия E = f(t) 2

Граница раздела фаз Неполяризуемая Поляризуемая 3

Стеклянный р. Н электрод 4

Измерительная ячейка ________________ Условия измерения: 1. I=0 А 2. Входное сопротивление ~ 1012 -1014 Ом 3. Стабильность работы электрода сравнения 5

Мембранные электроды ____________________ Жидкие мембраны→ пластифицированные мембраны: - Полимер (ПВХ) …матрица, основа - Пластификатор (о-НФОЭ) …барьер для ионов - Переносчик …транспорт - селективность 6

Мембранный электрод 7

Межфазный потенциал Nikolsky-Eisenman 8

Ионселективный электрод (ИСЭ) Условия измерения: 1. I=0 А 2. Входное сопротивление ~ 1012 -1014 Ом 3. Стабильность работы электрода сравнения 9

Калибровочный график ИСЭ 10

Предел обнаружения ИСЭ 11

Предел обнаружения ИСЭ в присутствии мешающих ионов 12

Ионофоры на катионы ___________________ 13

Ионофоры на катионы (продолжение) ______________________________ 14

Ионофоры на анионы ___________________ 15

Характеристики ИСЭ ________________ • Тангенс углового коэффициента электродной функции «Slope» ≡ S = 2, 303 RT/ z. F = 59. 2 м. В/ра (для однозарядных ионов; z=1) • Диапазон линейности …обычно 10 -1 -10 -5 М • Предел обнаружения …обычно 10 -6 -10 -7 М • Время отклика …несколько секунд – минут • Обратимость отклика …возможен т. н. эффект «памяти» • Селективность …хорошо, если не мешают 102 -104 количества посторонних ионов • Рабочий диапазон р. Н …определяется природой мембранных компонентов и/или определяемых соединений 16

Понижение предела обнаружения ИСЭ • понижение активности иона во внутреннем растворе • создание трансмембранного градиента потенциала (иммобилизация ионофора) 17

Изменение состава внутреннего раствора: _______________________________ 18

Примеры разработанных ИСЭ __________________________ 19

Внутреннее заполнение и твердый контакт _________________________________ Твердоконтактные ИСЭ (solid-contact ISE) 20

Твердотельные ИСЭ (all solid state ISE) 21

ИСЭ типа «покрытая проволока» (coated wire ISE) 10 -1 10 -5 М 22

Примеры использования _________________ Определение свинца в питьевой воде – сравнение с ИСП-МС 23

Калий в сыворотке крови (ПИА) 24

Field-effect transistor 25

Field-effect transistor 26

Polyaniline p. H<1 p. H>1 1 0 2 2 27

Polyaniline: an advanced p. H transducer 7 different electrodes: Tan( ) 90 m. V/p. H 28 A. A. Karyakin, M. Vuki, L. V. Lukachova, E. E. Karyakina, A. V. Orlov, G. P. Karpacheva, J. Wang. Analytical Chemistry 71 (1999) 2534 -40

Граница раздела несмешивающихся жидкостей (liquid|liquid interface) 29

Water|1, 2 -DCE Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 30 30

The lower the miscibility the larger the interfacial tension and the thinner the interfacial thickness Click to edit Master title style Solvent Solubility Water Interfacial • Click to edit Master text styles In water/M Solubility/M Tension/ • Second level m. N·m-1 • Third level Nitrobenzene 8. 5· 10 -2 0. 11 25 • Fourth level 1, 2 dichloroethane • Fifth level Nitrophenyloctylether 31/01/2018 1. 5· 10 -2 0. 2 2. 0· 10 -6 4. 6· 10 -2 Laboratoire d’Electrochimie 27. 5 31 31

Voltammetry of electro-inactive ions Polarizable liquid|liquid interface Koryta, J. ; Vanysek, P. ; Brezina, M. J. Electroanal. Chem. 1976, 67, 32 263

Charge transfer reactions at ITIES Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level (Acid-Base reaction) 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 33 33

Ion transfer Click to edit Master title style • Clickelectrochemical potentialsstyles to edit Master text Equality of • Second level • Third level • Fourth level Nernst equation for ion transfer • Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 34 34

Transfer of tetramethylammonium Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 35 35

Microholes Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 36 36

Choline transfer Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 37 37

Alkali transfer at an ionode Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 38 38

Assisted ion transfer Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 39 39

Ion chromatography Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 40 40

Conductometric ammonium detection Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 41 41

Amperometric Ammonium detection Click to edit Master title style • • • Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 31/01/2018 Laboratoire d’Electrochimie 42 42

Детекция единичной молекулы R. J. White, E. N. Ervin, T. Yang, X. Chen, S. Daniel, P. S. Cremer, H. S. White, JACS 129 43 (2007) 11766 -75

Детекция единичной молекулы R. J. White, E. N. Ervin, T. Yang, X. Chen, S. Daniel, P. S. Cremer, H. S. White, JACS 129 44 (2007) 11766 -75

Детекция единичной молекулы 45 R. J. White, E. N. Ervin, T. Yang, X. Chen, S. Daniel, P. S. Cremer, H. S. White, JACS 129 (2007) 11766 -75

Хемиосмотическая теория 46

Передача нервного импульса 47