Теоретические основы кондуктометрического метода анализа

На приборе можно реализовать все основные режимы жидкостной хроматографии: обращеннофазном, ион-парном или ионном и др. Амперометрическое детектирование основано на измерении электрического тока, возникающего при окислении (восстановлении) анализируемого вещества на поверхности рабочего электрода, находящего под определенным потенциалом. В хроматографе «ЦветЯуза» используется ячейка малого объема типа «стенка-струя», время нахождения молекул вещества на поверхности электрода составляет всего лишь миллисекунды, т.е. намного меньше, чем требуется для их полного превращения (окисления, восстановления) на поверхности, поэтому степень превращения составляет всего лишь 5–10%. При этом чувствительность детектора остается всё равно очень высокой из-за малых шумов (10-12 А).

Хроматограф представляет собой моноблок, в котором находятся термостат колонок с диапазоном термостатирования от 30 до 80 0С (в термостате может быть установлено до трёх хроматографических колонок), детектор в термостате (диапазон термостатирования от 30 до 50 0С) и электронный блок. На передней неподвижной панели внизу с правой стороны установлены кран-дозатор с ручным приводом и штуцер для ввода пробы. Насос (типа Марафон-2) создает регулируемый поток элюента, поступающего на его вход из соответствующей емкости для элюента через кран (Rheodyne-7010) в аналитическую колонку и амперометрическую ячейку.

Электрохимическая ячейка представляет собой металлический блок из нержавеющей стали, в который через специальное сопло подается элюент из колонки. На расстоянии 0,4–0,1 мм от сопла расположен рабочий электрод из стеклоуглерода (либо золота, платины или серебра), который должен быть предварительно механически отполирован до зеркальной поверхности. В качестве вспомогательного электрода используется сам корпус ячейки.

Импульсный режим применяется в основном для определения сахаров, аминокислот, спиртов. Поскольку для них характерно быстрое отравление рабочего электрода (Au или Pt), что приводит к сильному увеличению предела обнаружения и ухудшению воспроизводимости получаемых результатов. Адсорбированные продукты реакции могут быть удалены приложением большого положительного потенциала, в результате чего образуется оксид благородного металла. Промежуточный продукт реакции окисления (AuOH и PtOH) реагирует с кислородом из Н2О с образованием конечного соединения. Полученные стабильные оксиды (AuO или PtO) инертны и могут быть удалены приложением на электрод отрицательного потенциала с восстановлением первоначальной реакционной способности чистой поверхности рабочего электрода.

Аналитические возможности ионного хроматографа «ЦветЯуза» с кондуктометрическим детектором [13–15]

Эта модель применяется для анализа анионов и катионов как органических, так и неорганических соединений. В таблице 6 приведён перечень смесей, анализируемых методами ионной хроматографии. В таблице 7 приведены примеры применения ИХ в анализе пищи. Ионная хроматография (ИХ) широко применяется в контроле загрязнений окружающей среды: контроль кислых газов в воздухе и выбросах, анионов в питьевой, поверхностной и сточных водах.

По применениям ИХ вышли обзоры: по контролю загрязнений окружающей среды, по анализу пищевых продуктов.

Очень важно определение бромата ИХ в питьевой озонированной воде, т. к. бромат потенциальный канцероген при 0,05 мкг/л. Утверждена официальная методика определения бромата ИХ (ИСО 15061:2001).

Для оценки экологического состояния морских вод предложена ИХ определения соотношения иодида к иодату.

Приведённые примеры показывают уникальные возможности ЦветЯузы с АД в контроле загрязнений окружающей среды, пищевых продуктов и в клинических анализах.

Таблица 1. Перечень типов рабочих электродов и соединений, определяемых на них

Литература

1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Кн. 2. – М.: Высшая школа. 2003. – 345 с.

1. Брайнина Х.З., Нейман Е.Я., Слепушкин В.В. Инверсионные электроаналитические методы. – М.: Химия, 1988. – 239 с.
2. Электрохимические методы в контроле окружающей среды. – М.: Химия, 1990. – 238 с.
3. Сурова Н.А. Использование вольтамперометрической компьютеризированной системы для анализа экологических объектов // Ученые записки Симферопольского государственного университета. Математика, физика, химия. – 1997. – №4 (43). – С. 112–119.
4. Гейровский Я., Кута Я. Основы полярографии. – М.: Мир, 1965. – 295 с.
5. Ройзенблат Е.М., Веретина Г.И. О чувствительности определения ртути методом инверсионной вольтампереметрии на графитовом электроде // Журн. аналит. химии. – 1974. – Т. 29, №12. – С. 2376–2380.
6. Будников Г.К. Определение следовых количеств веществ как проблема современной аналитической химии // Соросовский Образовательный Журнал. 2000. Т. 6, №3. С. 45–51.
7. Эйхлер В. Яды в нашей пище. М.: Мир, 1993. – 189 с.
8. Золотов Ю.А., Кимстач В.А., Кузьмин Н.М. и др. // Рос. хим. журн. 1993. Т. 37, №4. С. 20–27.
9. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. – 319 с.
10. Будников Г.К. Диоксины и родственные соединения как экотоксиканты // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. №8. С. 38–44.
11. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты // Там же. №9. С. 39–51.
12. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Под ред. Х. Зигеля, А. Зигель. М.: Мир, 1993. 368 с.
13. Шведене Н.В. Ионоселективные электроды // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. №5. С. 60–65.
14. А.Я. Яшин, Я.И. Яшин Аналитические возможности жидкостных и ионных хроматографов «ЦветЯуза» в контроле загрязнений окружающей среды
15. Козлов А.В. Цитометрия фитопланктона с использованием кондуктометрического цитометра

2