Введение к работе
Актуальность темы. Проблема априорного дизайна ионофоров, обладающей наилучшими селективными свойствами по отношению к ионам бария и кальция, изготовление на их основе ионселективных полевых транзисторов (ИСПТ) и их исследование составляют актуальность темы диссертации. Цель работы:
потенциометрическое и вольтамперометрическое исследование электрохимических свойств системы на основе фосфорилсодержащих по-дандов с целью поиска путей их использования в качестве ионофоров, селективных по отношению к ЩЗ металлам, выбор ионометрической системы, обладающей наилучшими аналитическими свойствами по отношению к ионам Са2+ и Ва2+;
создание долгоживущих ИСПТ, обеспечивающих наилучшие аналитические характеристики по отношению к катионам лития, кальция и бария, оптимизация условий работы сенсоров;
создание бифункционального сенсора на щелочные и щелочноземельные элементы на основе ИСПТ;
Научная новизна. Методом вольтамперометрии (ВА) на границе раздела двух несмешивающихся растворов электролитов (ГРДНРЭ) исследовано комплексообразование ионов ЩЗ металлов с фосфорилсо-держащими подандами. Установлена стехиометрия образующихся комплексов; определены значения стандартных потенциалов индуцированного переноса; рассчитаны значения энергий индуцированного переноса ионов металлов и констант устойчивости этих комплексов в нитробензоле. Обсуждены комплексообразующие свойства ионофоров
(изменение комплексообразующих свойств лигандов при изменении их электронных структур) и среды.
-2-В рамках работы по ионометрическому изучению систем изучили ряд нейтральных подандов с концевыми фосфорилсодержащими группами с целью их использования в качестве ионофоров, селективных по отношению к щелочным и щелочноземельным металлам. Для этого определяли потенциометрические коэффициенты селективности Коотц ионо-метрических систем и их пределы обнаружения (ПрО) ИСЭ, оптимизировали условия их функционирования.
Влияние содержания NaBPht на селективность ионометрической системы с ИСЭ на основе мембран с исследованными подандами изучали на примере 1,14- бис[2 - (дифенилфосфинип)фенокси] -3,6,9, 12 - тетраоксатетрадекана, т.к. из всех изученных подандов именно он проявляет максимальную селективность по барию. Установлено, что система на основе этого ионофора с ростом концентрации тетрафенил-бората натрия начинает проявлять чувствительность к барию.
Получены корреляции между энергиями индуцированного переноса комплексов ЩЗ металлов и пределами обнаружения ИСЭ с мембранами на основе изученных подандов, корреляции между энергиями индуцированного переноса комплексов и селективностью электрохимической системы на основе ИСЭ с мембранами на основе исследованных ионофоров по барию по отношению к ЩЗ элементам. Получена корреляция между разностью энергий переноса комплексов определяемого и мешающего ЩЗ катионов и их избирательностью по отношению к барию, а также корреляции между липофильностыо исследованных ионофоров и ПрО исследованных электрохимических систем и их избирательностью к барию на фоне других ЩЗ металлов. Влияние липофиль-ности соединений незначительно.
Практическая ценность работы. Разработаны и исследованы дол-гоживущие ИСПТ на барий, кальций и литий, и бифункциональный
-3-сенсор на кальций и литий. Рассмотрены аналитические характеристики сенсоров.
На защиту выносятся:
результаты ВА определений стандартные потенциалы, стехиометрии комплексов и расчёта стандартных энергий индуцированного переноса и констант устойчивости образующихся комплексов, изменение характеристик с изменением структурных свойств ионофоров;
коэффициенты потенциометрической селективности по отношению к Щ и ЩЗ металлам и ПрО ИСЭ 7 ациклических соединений из ряда фосфорилсодержащих подандов, изменение аналитических характеристик системы с изменением состава мембраны, изменение аналитических характеристик системы с изменением структур ионофоров;
» долгоживущие монофункциональные ИСПТ, чувствительные к ионам лития, кальция и бария и бифункциональный Са - и Li - селективный ПТ, выполненные с использованием ионометрической системы на основе подандов, наиболее селективных к данным катионам.
Апробации работы. Основные результаты работы доложены на: Российской электрохимической школе "Новейшие достижения в области электрохимических методов анализа" Тамбов, 25 - 30 сентября, 1995.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы в виде статей и тезисов докладов.
Структура работы. Диссертация изложена на 178 страницах, включая 30 рисунков, 14 таблиц и список цитируемой литературы, содержащий 132 ссылки, состоит из введения, 4 глав и выводов.
