Вольтамперометрические сенсоры на основе гетарилформазанов для определения меди, свинца, кадмия, цинка и марганца

• Автор: Алешина, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Место инверсионной вольтамперометрии в

экологическом мониторинге

1.2. Бсзртутные электроды для определения тяжелых металлов в инверсионной вольтамперометрии

1.2.1. Металлические электроды

1.2.2. Углеродсодержащие электроды

1.2.2.1. Стеклоуглеродные

1.2.2.2. Угольнопастовые

1.2.2.3. Углеграфитовые
1.2.2.4. Композитные
1.2.2.5. Толстопленочные
1.3. Безртутные электроды для определения марганца И в инверсионной вольтамперометрии
1.4. Применение формазанов как аналитических реагентов
1.5. Проблемы и пути их решения
ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Оборудование и средства измерений
2.2. Реактивы, рабочие растворы
2.3. Методика эксперимента
ГЛАВА 3. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ СЕНСОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ II, СВИНЦА II, КАДМИЯ И И ЦИНКА И
3.1. Выбор углеродного материала
3.2. Выбор модификатора и способа модифицирования
3.3. Электрохимическое исследование гетарилформазанов
3.4. Выбор состава модифицирующей смеси
3.5. Выбор условий электрохимического концентрирования РЬ II, Сс1 И,
Си II И гп И
3.6. Изучение электрохимических процессов в системе Ф37ЭЛ.Л МеИр.р
3.7. Мешающее влияние на определение меди II, свинца II,
кадмия II, цинка II
3.8. Определение меди II, свинца II, кадмия II, цинка II в водах
ГЛАВА 4. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ СЕНСОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА II
4.1. Выбор типа электрода, электродного материала и модификатора
4.2. Выбор условий электрохимического концентрирования марганца II
4.3. Изучение электроохимических процессов в системе ФЗ2эл.дМпНр.р
4.4. Мешающее влияние на определение марганцаН
4.5. Определение марганца II в водах 0 ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ И, СВИНЦА II, КАДМИЯ II
И ЦИНКА П
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Личное участие автора состоит в проведении экспериментальной работы для решения поставленных задач, систематизации, анализе, обобщении и интерпретации полученных данных. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, литературного обзора, 5 глав, выводов и списка литературы, включающего 3 ссылки на отечественные и зарубежные работы. ГЛАВА 1. Основная задача экологического мониторинга заключается в получении экспрессной и достоверной информации о содержании токсичных элементов в объектах окружающей среды, в частности, в питьевых и природных водах. Таблица 1. Только данные аналитического контроля могут обеспечить реальную возможность управления состоянием окружающей среды и указать момент необходимого вмешательства для ее защиты. Установлены ряды токсичности металлов для разных живых организмов 1 табл. Характер токсического воздействия этих металлов на человека показан, в табл. Таблица 1. Токсичность переходных и тяжелых металлов обусловлена их способностью образовывать комплексные соединения. Полагают, что избыточное содержание катионов указанных выше металлов приводит к замещению ими катионов других металлов в активных центрах ферментов. Возможно, образование прочных связей с серосодержащими донорными группами ферментов с вытеснением менее прочно связанных катионов. В обоих случаях ферменты ингибируются. Помимо этого известно, что многие из перечисленных катионов способны связываться с азотистыми основаниями ДНК и фосфатными группами различных биоактивных молекул. Они изменяют проницаемость мембран, сильно затрудняют окислительное фосфорилировапие
и синтез белка. У растений эти воздействия приводят к резкому падению скорости фотосинтеза и накопления биомассы. Экологическая опасность и токсичность тяжелых металлов и их соединений очевидна 2, 3, ПДК таких элементов весьма низки, а токсичность зависит от физикохимических форм. Эти обстоятельства требуют использования методов, которые обеспечивают низкие пределы обнаружения Сшш и предоставляют информацию по физикохимическим формам токсичных элементов. Следует отметить, что попадание в живой организм металловтоксикантов может происходить путем аэрозольного переноса, но, в основном, они проникают в организм с водой. Таким образом, контроль качества различных водных объектов морских, речных, озерных является одной из основных задач аналитического контроля. ИВ. Широкое применение многоэлементных методов анализа ограничивается, в первую очередь, высокой стоимостью применяемой аппаратуры и стандартных материалов, наличием высоких требований к специальным помещениям для размещения оборудования и к квалификации обслуживающего персонала. Существенным недостатком многих спектральных методов по сравнению с ИВ является необходимость отделения следов металлов от солевой матрицы, что вносит опасность загрязнения и удлиняет анализ. В электрохимическом анализе солевая матрица, например, морских вод, может служить фоновым электролитом и не требовать предварительной химической подготовки к ИВ анализу. ИВ анализе. Вольтамперометрия является одним из наиболее универсальных методов электроаналитической химии, широко используемый и как способ определения концентрации веществ, и как инструмент изучения их свойств. Основными достоинствами метода ИВ являются высокая чувствительность, селективность, экспрессность, широкий круг определяемых элементов, способность к распознаванию различных физикохимических форм веществ, простота, компактность и низкая стоимость аппаратуры и методического оформления, возможность использования в i анализе, а также в i системах для дистанционного мониторинга. Таким образом, востребованность и необходимость использования метода ИВ для проведения экологического мониторинга природных вод в настоящее время очевидна. Источником информации в ИВ является аналитический сигнал АС, регистрируемый с помощью рабочего электрода, являющегося основной частью измерительной электрохимической системы. Правильный подбор рабочего электрода во многом определяет результат вольтам перометрических измерений.