CZ30183U1 - Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof - Google Patents

Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ30183U1
CZ30183U1 CZ2016-33015U CZ201633015U CZ30183U1 CZ 30183 U1 CZ30183 U1 CZ 30183U1 CZ 201633015 U CZ201633015 U CZ 201633015U CZ 30183 U1 CZ30183 U1 CZ 30183U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrode
capillary
copper
working electrode
working
Prior art date
Application number
CZ2016-33015U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Mika
Hana Dejmková
Jiří Zima
Jiří Barek
Original Assignee
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta filed Critical Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta
Priority to CZ2016-33015U priority Critical patent/CZ30183U1/en
Publication of CZ30183U1 publication Critical patent/CZ30183U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Oblast technikyTechnical field

Předkládané technické řešení se týká pracovní elektrody s obnovitelnou náplní měděných mikročástic, s výhodou sférických, vhodné pro stanovení organických látek tvořících s mědí komplexní sloučeniny, zejména pro elektrochemickou detekci (ED) aminokyselin ve vysokoúčinné kapalinové chromatografii (HPLC) a průtokové injekční analýze (FIA).The present invention relates to a working electrode with a renewable charge of copper microparticles, preferably spherical, suitable for the determination of organic complexing agents with copper, in particular for electrochemical detection (ED) of amino acids in high performance liquid chromatography (HPLC) and flow injection analysis (FIA) .

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Vzhledem k důležitosti a častému výskytu aminokyselin je jejich detekce velmi žádaná. Je však komplikována faktem, že většinou nedostatečně absorbují v UV oblasti při běžných vlnových délkách. Aminokyseliny je tedy v mnoha případech nutné předběžně derivatizovat a teprve poté detekovat metodou UV/VIS spektrofotometrií nebo fluorescenční detekcí (W. T. Kok. U. A. T. Brinkman and R. W. Frei, Journal of Chromatography 1983, 2, 56, 17-26.). Přímá detekce je možná jen při použití UV detekce s vlnovou délkou 200 nm (I. Molnar and C. Horvath, Journal of Chromatography 1977,142, 623-640) a za použití elektrochemických metod.Due to the importance and frequent occurrence of amino acids, their detection is highly desirable. However, it is complicated by the fact that they usually do not absorb enough in the UV range at normal wavelengths. Thus, in many cases, amino acids need to be pre-derivatized before being detected by UV / VIS spectrophotometry or fluorescence detection (W.T. Kok. U.A.T. Brinkman and R.W. Frei, Journal of Chromatography 1983, 2, 56, 17-26.). Direct detection is only possible using UV detection at 200 nm (I. Molnar and C. Horvath, Journal of Chromatography 1977, 142, 623-640) and using electrochemical methods.

Přímá elektrochemická oxidace je však možná jen v případě několika aromatických aminokyselin, například tyrosinu, tryptofanu a jejich derivátů. V případě ostatních aminokyselin je nutné využít pro elektrochemickou detekci elektrody z mědi. S tímto pracovním materiálem se pojí dvě hlavní elektrochemické metody, a to potenciometrie a amperometrie.However, direct electrochemical oxidation is only possible with a few aromatic amino acids, such as tyrosine, tryptophan and derivatives thereof. In the case of other amino acids, it is necessary to use a copper electrode for electrochemical detection. Two main electrochemical methods, potentiometry and amperometry, are associated with this working material.

Potenciometrie využívá komplexotvomé reakce ve vrstvě oxidů na povrchu elektrody, která vede ke změně potenciálu měděné indikační elektrody (K. Štulík and V. Pacáková, Electroanalytical measurements in flowing liquids, Ellis Horwood, 1987). Druhou možností je amperometrické uspořádání, které je citlivější a na rozdíl od potenciometrie netrpí nelinearitou kalibračních závislostí. Amperometrie využívá usnadněného rozpouštění hydratovaných oxidů na povrchu mědi v přítomnosti analytu tvořícího komplexy s ionty mědi, které vede k nárůstu proudové odezvy detektoru. Nevýhodou amperometrické detekce je omezení v oblasti pracovních podmínek. Sledovaná reakce probíhá jen v zásaditých a neutrálních prostředích (W. T. Kok, Η. B. Hanekamp, P. Bos and R. W. Frei, Analytica Chimica Acta 1982, 142, 31-45) za použití fosfátových a uhličitanových pufrů. Pro tyto účely není vhodný boritanový pufr, který snižuje rychlost elektrodové reakce. Citlivost stanovení roste se snižující se koncentrací použitého pufru (W. T. Kok, G. Groenendijk, U. A. T. Brinkman and R. W. Frei, Journal of Chromatography 1994, 315, 271-278). Zpravidla jsou používány nižší průtokové rychlosti, které poskytují dostatečný čas pro proběhnutí sledované reakce. Dalším významným nedostatkem je pokles signálu při delší práci s měděnou elektrodou způsobený elektrochemickým rozpouštěním mědi a tím i zmenšením jejího pracovního povrchu (K. Pecková, V. Močko, F. Opekar, G. M. Swain, J. Zima and J. Bárek, Chemické Listy 2006, 100, 124-132).Potentiometry utilizes a complex-forming reaction in the oxide layer on the electrode surface, which leads to a change in the potential of the copper indicating electrode (K. Štulík and V. Pacáková, Electroanalytical measurements in flowing liquids, Ellis Horwood, 1987). The second option is an amperometric arrangement, which is more sensitive and unlike potentiometry does not suffer from non-linearity of calibration dependencies. Amperometry utilizes facilitated dissolution of hydrated oxides on the copper surface in the presence of an analyte complexing with copper ions, leading to an increase in the detector current response. The disadvantage of amperometric detection is the limitation in the field of working conditions. The reaction under investigation takes place only in basic and neutral media (W. T. Kok, B. Hanekamp, P. Bos and R. W. Frei, Analytica Chimica Acta 1982, 142, 31-45) using phosphate and carbonate buffers. Borate buffer, which reduces the rate of the electrode reaction, is not suitable for this purpose. The sensitivity of the assay increases with decreasing concentration of the buffer used (W. T. Kok, G. Groenendijk, U.A. Brinkman and R. W. Frei, Journal of Chromatography 1994, 315, 271-278). Generally, lower flow rates are used which provide sufficient time for the reaction to follow. Another significant drawback is the signal drop during prolonged work with the copper electrode due to the electrochemical dissolution of copper and thus the reduction of its working surface (K. Peckova, V. Mocko, F. Opekar, GM Swain, J. Winter and J. Barek, Chemické Listy 2006 , 100, 124-132).

Pro elektrochemická měření aminokyselin byla vyvinuta celá řada typů měděných pracovních elektrod. Pro FIA a HPLC měření (W. T. Kok, U. A. T. Brinkman and R. W. Frei, Journal of Chromatography 1983, 2, 56, 17-26) byla použita měděná disková elektroda. Další detekční systémy používaly elektrodu na bázi měděného drátu, tubulámí (K. Stulík, V. Pacakova, M. Weingart and M. Podolak, Journal of Chromatography 1986, 367,3 11-321) a mikrocylindrické měděné pracovní elektrody (K. Pecková, V. Močko, F. Opekar, G. M. Swain, J. Zima and J. Bárek, Chemické Listy 2006, 100, 124-132). Jejich společnou nevýhodou jsou problémy související spasivací pracovní elektrody a s poklesem signálu souvisejícím s rozpouštěním mědi, jejíž povrch lze jen obtížně obnovit. Proto bylo hledáno řešení umožňující snadnou obnovu povrchu pracovní měděné elektrody. Další nevýhodou předešlých řešení je pokles odezvy detektoru v čase, který je způsobený rozpouštěním mědi při elektrochemické reakci. Reaktivace výše uvedených detektorů je velice obtížná a ve většině případů vyžaduje výměnu celého pracovního materiálu (disku, drátu, trubičky či mikrocylindru), což může být časově zdlouhavé.A variety of copper working electrodes have been developed for electrochemical amino acid measurements. A copper disc electrode was used for FIA and HPLC measurements (W.T. Kok, U.A.T. Brinkman and R.W. Frei, Journal of Chromatography 1983, 2, 56, 17-26). Other detection systems used a copper wire electrode, tubular (K. Stulik, V. Pacakova, M. Weingart and M. Podolak, Journal of Chromatography 1986, 367.3 11-321) and microcylindric copper working electrodes (K. Peckova, V. Mocko, F. Opekar, GM Swain, J. Winter and J. Barek, Chemické Listy 2006, 100, 124-132). Their common disadvantage is the problems associated with the sputtering of the working electrode and the signal drop associated with the dissolution of copper, whose surface is difficult to recover. Therefore, a solution has been sought which allows easy recovery of the working copper electrode surface. Another disadvantage of the previous solutions is the decrease in the detector response over time, which is caused by the dissolution of copper in the electrochemical reaction. Reactivation of the above-mentioned detectors is very difficult and in most cases requires the replacement of the entire working material (disk, wire, tube or microcylinder), which can be time-consuming.

-1 CZ 30183 Ul-1 CZ 30183 Ul

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky stavu techniky odstraňuje předkládaný vynález, týkající se pracovní elektrody s obnovitelnou náplní, umožňující rychlou a jednoduchou obnovu pracovní náplně a tím zamezení pasivacé elektrody či poklesu signálu související s rozpouštěním mědi při elektrochemické reakci, což výrazně zvyšuje životnost i kvalitu elektrody a s tím související měření.The aforementioned drawbacks of the prior art overcome the present invention, with a refillable working electrode, allowing rapid and simple refilling of the working charge, thereby avoiding passivation electrode or signal loss related to copper dissolution in an electrochemical reaction, significantly enhancing electrode life and quality and related measurement.

Předmětem technického řešení je pracovní elektroda s obnovitelnou náplní, která obsahuje kapiláru se zavedeným elektrickým kontaktem a mikročásticemi mědi, s výhodou sférickými, které jsou umístěny uvnitř kapiláry, a na konci kapiláry, obsahující mikročástice mědi, je uspořádán filtr, fixovaný u ústí kapiláry prostřednictvím šroubu a koncovky. Filtr slouží k zadržování mikročástic mědi uvnitř kapiláry a současně je propustný pro kapalinu protékající elektrodou. Změnou velikosti mikročástic mědi lze modifikovat rozložení pórů v pracovní elektrodě a hydrodynamický tlak. Velikost mikročástic mědi je v rozmezí od 1 pm do 1000 pm, s výhodou od 5 pm do 100 pm. Nejvýhodnější je velikost mikročástic mědi od 10 do 20 pm, při použití menších částic neúměrně roste tlakový spad na elektrodě, při použití větších částic klesá stupeň konverze.The object of the invention is a working electrode with a renewable charge comprising a capillary with an established electrical contact and copper microparticles, preferably spherical, located inside the capillary, and at the end of the capillary containing the copper microparticles a filter fixed at the mouth of the capillary by a screw and endings. The filter serves to retain the copper microparticles inside the capillary and at the same time is permeable to the liquid flowing through the electrode. By changing the size of the copper microparticles, the pore distribution in the working electrode and the hydrodynamic pressure can be modified. The size of the copper microparticles ranges from 1 µm to 1000 µm, preferably from 5 µm to 100 µm. Most preferably, the size of the copper microparticles is from 10 to 20 µm, with smaller particles disproportionately increasing the electrode pressure drop, while using larger particles the degree of conversion decreases.

Ve výhodném provedení je kapilára opatřena obrubou. Materiálem kapiláry je s výhodou teflon, popřípadě jiný teplotně tvarovatelný polymer nerozpustný v používaných rozpouštědlech. Na kapiláru může být případně nasazena podložka, která zajišťuje vhodné dotvarování zploštěné části kapiláry, bez něhož by šroub přitiskával jen okraje zploštěné části kapiláry a ne celou plochu. Podložka obsahuje otvor pro provlečení kapiláry podložkou a je s výhodou vyrobena z kovu.In a preferred embodiment, the capillary is provided with a flange. The capillary material is preferably Teflon or another thermoformable polymer insoluble in the solvents used. Optionally, a washer may be applied to the capillary to provide a suitable creep of the flattened portion of the capillary, without which the bolt would press only the edges of the flattened portion of the capillary and not the entire surface. The washer includes an opening for passing the capillary through the washer and is preferably made of metal.

Materiálem filtru je s výhodou filtrační papír, který je dostatečně odolný vůči organickým složkám mobilních fází, je snadno dostupný a odolný i vůči tlaku, který je generován na měděných mikročásticích pracovní elektrody.Preferably, the filter material is a filter paper that is sufficiently resistant to the organic components of the mobile phases, is readily available, and resistant to the pressure that is generated on the copper microparticles of the working electrode.

V jednom provedení je elektrickým kontaktem platinový, nerezový nebo měděný drát a/nebo trubička vložená do kapiláry. S výhodou je elektrickým kontaktem platinová trubička zavedená dovnitř kapiláry, spojená s platinovým drátkem, protože tvoří lepší kontakt s náplní elektrody, tvořenou mikročásticemi mědi, než samotný platinový, nerezový nebo měděný drát.In one embodiment, the electrical contact is a platinum, stainless steel or copper wire and / or a tube inserted into a capillary. Preferably, the electrical contact is a platinum tube inserted into the capillary, connected to the platinum wire, since it forms a better contact with the electrode charge of the copper microparticles than the platinum, stainless steel or copper wire itself.

Předmětem předkládaného technického řešení je dále elektrodový systém, který obsahuje pracovní elektrodu podle předkládaného technického řešení, referentní elektrodu a pomocnou elektrodu. Ve výhodném provedení je referentní elektroda vybraná ze skupiny zahrnující kalomelovou, merkurosulfátovou či argentchloridovou elektrodu a pomocná elektroda vybraná ze skupiny zahrnující platinovou či uhlíkovou elektrodu nebo elektrodu z nerez oceli.The subject of the present invention is further an electrode system comprising a working electrode according to the present invention, a reference electrode and an auxiliary electrode. In a preferred embodiment, the reference electrode is selected from the group consisting of a calomel, mercurosulfate or argent chloride electrode and an auxiliary electrode selected from the group consisting of a platinum, carbon or stainless steel electrode.

Předmětem předkládaného technického řešení je rovněž amperometrický průtokový detektor, který obsahuje elektrodový systém podle předkládaného technického řešení a přepadovou měrnou celu, uvnitř které jsou všechny tři elektrody umístěny. Ve výhodném provedení jsou všechny tři elektrody umístěny ve společném stojánku.The present invention also provides an amperometric flow detector comprising an electrode system according to the present invention and an overflow cell inside which all three electrodes are located. In a preferred embodiment, all three electrodes are located in a common stand.

Pracovní elektroda předkládaného technického řešení umožňuje snadné plnění a výměnu náplně, tedy sférických mikročástic mědi, které může být dosaženo obrácením toku nebo odstraněním filtru. K urychlení plnění pracovní elektrody lze použít i vzduchové bubliny zaváděné do toku nosného roztoku. Detektor je s výhodou plněn suspenzí složenou ze sférických měděných mikročástic a nosné kapaliny, suspenze je do detektoru zaváděna tokem nosné kapaliny přes dávkovači cívku ventilu. Před naplněním je potřeba povrch měděných částic aktivovat.The working electrode of the present invention allows for easy filling and replacement of the charge, i.e. the spherical copper microparticles, which can be achieved by reversing the flow or removing the filter. Air bubbles introduced into the carrier solution flow can also be used to accelerate the filling of the working electrode. The detector is preferably filled with a suspension composed of spherical copper microparticles and a carrier liquid, the suspension being introduced into the detector by the flow of carrier liquid through the valve dispensing coil. The surface of the copper particles needs to be activated before filling.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Obr. 1 ukazuje schéma průtokového detektoru s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi podle Příkladu 1.Giant. 1 shows a diagram of a flow-through detector with a renewable charge of spherical copper microparticles according to Example 1.

Obr. 2 ukazuje hydrodynamický voltamogram - měření závislosti odezvy detektoru s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi podle Příkladu 1 na potenciálu pracovní elektrody při HPLC-ED alaninu (c = 6.104 mol.l'1). Podmínky měření: mobilní fáze složená z fosfátového pufru o pH 6,8 a methanolu (90/10, v/v), objem dávkovači cívky 20 pl a průtoková rychlost mobilní fáze 0,6 ml.min'1.Giant. 2 shows the hydrodynamic voltammogram - measurement of the response of a detector with a renewable charge of spherical copper microparticles according to Example 1 to the working electrode potential at HPLC-ED alanine (c = 6.10 4 mol.l -1 ). Measuring conditions: mobile phase consisting of a phosphate buffer pH 6.8 and methanol (90/10, v / v), volume metering and coils 20 ul mobile phase flow rate of 0.6 mL min 'first

-2CZ 30183 Ul-2EN 30183 Ul

Obr. 3 ukazuje HPLC-ED záznamy s použitím detektoru s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi podle Příkladu 1 pořízené při měření kalibrační závislosti alaninu. Prezentovány jsou jen HPLC-ED záznamy kalibračních roztoků v rozmezí od 1.10-4 do 1.10’5 mol.l'1, jmenovitě 1.10-4 mol.l'1 (1), 8.10'5 mol.l'1 (2), 6.10'5 mol.l·1 (3), 4.10'5 mol.l -1 (4), 2.10'5 mol.l'1 (5) a 1.10'5 mol.l'1 (6) (A) a závislost výšky píků na koncentraci alaninu v celém naměřeném rozmezí kalibrační přímky, tedy od 1.10'3 do 1.10'5 mol.l’1 (B). Podmínky měření: mobilní fáze složená z fosfátového pufru o pH 6,8 a methanolu (90/10, v/v), objem dávkovači cívky 20 μΐ, průtoková rychlost mobilní fáze 0,6 mimin'1 a detekční potenciál +0,2 V.Giant. 3 shows HPLC-ED records using a refillable copper spherical microparticle detector according to Example 1 taken to measure alanine calibration. Presented are only the HPLC-ED records calibration solutions ranging from 1.10 -4 to 1.10 '5 mol.l-1, namely 1.10 -4 mol.l -1 (1), 8.10' 5 mol.l -1 (2) 6.10 ' 5 mol.l · 1 (3), 4.10' 5 mol.l -1 (4), 2.10 ' 5 mol.l' 1 (5) and 1.10 ' 5 mol.l' 1 (6) (A) and peak height versus concentrations of alanine for the entire range of the measured calibration line, namely from 1.10 'to 1.10 3' 5 mol.l-1 (B). Measurement conditions: mobile phase composed of phosphate buffer pH 6.8 and methanol (90/10, v / v), dosing coil volume 20 μΐ, mobile phase flow rate 0.6 mimin ' 1 and detection potential +0.2 V .

Příklady uskutečněni technického řešeníExamples of technical solution

Technické řešení je dále osvětleno s použitím následujících obrázků a příkladů, které však nijak neomezují rozsah ochrany.The invention is further illustrated by the following figures and examples, which do not limit the scope of protection.

Příklad 1: Elektrodový systém s pracovní elektrodou s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědiExample 1: Electrode system with a working electrode with a renewable charge of spherical copper microparticles

Elektrodový systém s pracovní elektrodou s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi je znázorněn na Obr. 1.An electrode system with a working electrode with a renewable charge of spherical copper microparticles is shown in FIG. 1.

Základem elektrodového systému s pracovní elektrodou s náplní sférických mikročástic mědi je teflonová kapilára I s vnitřním průměrem 0,5 mm. Kapilára Ije ukončena obrubou (je tedy teplotně roztažena a zploštěna a opatřena kovovou podložkou 5, která zajišťuje vhodné dotvarování zploštělé části kapiláry). Kapilára Ije v blízkosti obruby přerušena a je do ní zavedena platinová trubička 8 o délce 25 mm, vnějším průměru 0,6 mm a vnitřním průměru 0,5 mm. Mezi oběma částmi kapiláry je k trubičce připojen platinový drátek, který je od vnějšího prostředí oddělen izolační vrstvou 9, tvořenou polystyrénem 12 naneseným odpařením jeho roztoku v dichloromethanu, a dvěma vrstvami smršťovací bužírky 13 a 14. Odizolovaná kapilára I s kontaktem 2 je opatřena šroubem 3, který společně s koncovkou 4 šroubu slouží k zafixování filtru 6 u ústí kapiláry I. Pracovní materiál elektrody je plněn dovnitř kapiláry a sestává ze sférických mikročástic mědi o velikosti okolo 20 pm. Pracovní elektroda je plněna tak, aby zpětný tlak detektoru dosahoval hodnoty 2 MPa, což je dosaženo výškou náplně sférických mikročástic mědi uvnitř pracovní kapiláry okolo 4 mm.The electrode system with a working electrode with a spherical copper microparticle filling is based on a Teflon capillary I with an internal diameter of 0.5 mm. The capillary 1 is terminated by a flange (thus it is thermally expanded and flattened and provided with a metal washer 5 which ensures appropriate creep of the flattened part of the capillary). The capillary tube 1 is interrupted in the vicinity of the flange and a 25 mm long platinum tube 8, an outer diameter of 0.6 mm and an inner diameter of 0.5 mm is introduced into it. Between the two parts of the capillary tube is connected to the tube a platinum wire which is separated from the outside by an insulating layer 9 consisting of polystyrene 12 applied by evaporation of its solution in dichloromethane and two layers of shrink tubing 13 and 14. The electrode working material is filled inside the capillary and consists of spherical copper microparticles of about 20 µm in size. The working electrode is filled so that the back pressure of the detector reaches the value of 2 MPa, which is achieved by the filling height of the spherical copper microparticles inside the working capillary about 4 mm.

Elektrodový systém [pracovní elektroda společně s referentní elektrodou 10 (s výhodou kalomelovou, argentchloridovou či merkurosulfátovou) a pomocnou elektrodou 11 (s výhodou platinovou, uhlíkovou či z nerez oceli)] je umístěn v roztoku mobilní fáze 15 v přepadové skleněné nádobce (na Obr. 1 nezobrazena) - všechny elektrody jsou umístěny ve stabilním stojánku (na Obr. 1 nezobrazen).The electrode system (the working electrode together with the reference electrode 10 (preferably calomel, argent chloride or mercurosulfate) and the auxiliary electrode 11 (preferably platinum, carbon or stainless steel)) is placed in the mobile phase solution 15 in an overflow glass vial (FIG. 1) - all electrodes are placed in a stable stand (not shown in Fig. 1).

Při vnášení náplně 7 do pracovní elektrody je pracovní elektroda připojena na pumpu s dvěma dávkovacími ventily. Pumpa generuje tok nosného roztoku (s výhodou methanolu) o průtokové rychlosti 1 ml.min1. První ventil slouží k zavedení dvou vzduchových bublin o objemu 100 μΐ do toku nosného roztoku, čímž je dosaženo zkrácení doby plnění detektoru. Druhý ventil s externí 500 μΐ výměnou smyčkou je naplněn suspenzí připravenou a aktivovanou následujícím způsobem: 0,9 g sférických mikročástic mědi se rozmíchá v 3,5 ml 0,08 M roztoku kyseliny dusičné a nechá reagovat 45 s; po uplynutí této doby je reakce přerušena přidáním 5,5 ml vody. (Dávkuje se tedy 500 μΐ této suspenze pomocí ventilu s externí 500 μΐ výměnou smyčkou).When the cartridge 7 is introduced into the working electrode, the working electrode is connected to a pump with two metering valves. The pump generates a flow of the carrier solution (preferably methanol) at a flow rate of 1 mL min 1st The first valve is used to introduce two 100 μΐ air bubbles into the flow of the carrier solution, thereby reducing the detector filling time. A second valve with an external 500 μΐ loop exchange is filled with a suspension prepared and activated as follows: 0.9 g of spherical copper microparticles are stirred in 3.5 ml of a 0.08 M nitric acid solution and allowed to react for 45 s; at the end of this time, the reaction is stopped by adding 5.5 ml of water. (Thus, 500 μΐ of this suspension is dosed via an external 500 μΐ loop exchange valve).

Příklad 2: Stanoveni alaninu pomocí amperometrického průtokového detektoru s pracovní elektrodou s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi.Example 2: Determination of alanine using an amperometric flow detector with a working electrode with a renewable charge of spherical copper microparticles.

Amperometrický průtokový detektor s pracovní elektrodou s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi podle Příkladu 1 byl použit ke stanovení alaninu metodou HPLC. Složení mobilní fáze a elektrochemický proces aktivace mědi byl převzat z literatury (K. Stulík, V. Pacakova, M. Weingart and M. Podolak, Journal of Chromatography 1986, 367, 311-321) a po celou dobu práce bylo používáno následující složení mobilní fáze: fosfátový pufr (0,025 mol.l'1 NaH2PO4, pH upraveno 0,025 mol.l'1 NaOH na hodnotu 6,8) s methanolem (90/10, v/v). Za těchto podmínek byly optimalizovány další parametry elektrochemické detekce, jmenovitě průtoková rychlostAn amperometric flow detector with a working electrode with a renewable charge of spherical copper microparticles according to Example 1 was used to determine alanine by HPLC. The composition of the mobile phase and the electrochemical process of copper activation were taken from the literature (K. Stulík, V. Pacakova, M. Weingart and M. Podolak, Journal of Chromatography 1986, 367, 311-321) and the following mobile composition was used throughout the work Phase: phosphate buffer (0.025 mol.l -1 NaH 2 PO 4 , pH adjusted to 0.025 mol.l -1 NaOH to 6.8) with methanol (90/10, v / v). Under these conditions, other parameters of electrochemical detection, namely flow rate, were optimized

-3CZ 30183 Ul a vkládaný potenciál. Pro všechna optimalizační měření byl použit roztok alaninu o koncentraci 6.10-4 mol.r1 * připravený naředěním zásobního roztoku (c = 1.103 mol.l-1 v 0,1 mol.l-1 HC1) mobilní fází. Detekční potenciál byl testován z rozmezí -0,2 V až +0,4 V proti argentchloridové referentní elektrodě s použitím platinové plíškové elektrody jako pomocné. Za optimální byl zvolen potenciál +0,2 V, kde byla maximální odezva detektoru. Optimální hodnota průtokové rychlosti byla zvolena 0,6 ml.min-1, z testovaného intervalu 0,3 až 1,0 ml.min-1. Hodnota ploch i výšek píků byla v celém měřeném intervalu obdobná. Průtoková rychlost 0,6 ml.min-1 byla tedy zvolena zejména s ohledem na dobu trvání jednotlivé analýzy a pracovní tlak v detektoru.-3GB 30183 UI and Inserted Potential. Alanine solution of 6.10 -4 mol.r 1 * prepared by diluting the stock solution (c = 1.10 3 mol.l -1 in 0.1 mol.l -1 HCl) with mobile phase was used for all optimization measurements. The detection potential was tested from -0.2 V to +0.4 V against an argent chloride reference electrode using a platinum sheet electrode as an auxiliary. The optimal potential was +0,2 V, where the maximum detector response. The optimum flow rate was chosen from 0.6 ml.min -1 , from the test interval 0.3 to 1.0 ml.min -1 . The values of peak areas and heights were similar in the whole measured interval. The flow rate of 0.6 ml.min -1 was therefore chosen especially with regard to the duration of the individual analysis and the working pressure in the detector.

Za získaných optimálních podmínek byla proměřena kalibrační závislost a určen dynamický lineární rozsah, mez detekce a mez stanovitelnosti, které byly počítány jako troj-, respektive desetinásobek směrodatné odchylky stanovení nejnižší sledované koncentrace. Získané výsledky jsou shrnuty v Tabulce 1.Under the optimum conditions obtained, the calibration dependence was measured and the dynamic linear range, the limit of detection and the limit of determination were calculated, which were calculated as three and ten times the standard deviation of the determination of the lowest monitored concentration. The results obtained are summarized in Table 1.

Na Obr. 2 je zobrazena závislost odezvy pracovní elektrody s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi na detekčním potenciálu při HPLC-ED alaninu (c = 6.10-4 mol.l-1).In FIG. 2 depicts the response of a working electrode with a renewable charge of spherical copper microparticles to the detection potential at HPLC-ED alanine (c = 6.10 -4 mol.l -1 ).

Obr. 3 ukazuje HPLC-ED záznamy s použitím elektrody s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědi pořízené při měření kalibrační závislosti alaninu.Giant. 3 shows HPLC-ED records using a spherical copper microparticle refillable electrode taken for alanine calibration.

Tabulka 1. Vybrané parametry stanovení alaninu pomocí HPLC-ED s amperometrickým průtokovým detektorem s pracovní elektrodou s obnovitelnou náplní sférických mikročástic mědiTable 1. Selected parameters for determination of alanine by HPLC-ED with amperometric flow detector with working electrode with renewable charge of spherical copper microparticles

Mez detekce (molT-1)Detection limit (molT -1 ) 4,05 TO-4 4.05 TO -4 Mez stanovitelnosti (mol Γ') Determination limit (mol Γ ') 1,35-10-5 1,35-10 -5 Korelační koeficient The correlation coefficient 0,998 0.998

Příklad 3: Postup aktivace povrchu měděných mikročásticExample 3: Surface Activation Procedure of Copper Microparticles

0,9 g sférických mikročástic mědi se rozmíchá v 3,5 ml 0,08 M roztoku kyseliny dusičné a nechá reagovat 45 s; po uplynutí této doby je reakce přerušena přidáním 5,5 ml vody. Aktivovaná směs je stabilní minimálně po dobu 24 hodin. Výsledná suspenze, vhodná pro plnění detektoru má tedy složení 10 mg mědi na 1 ml vodného roztoku zředěné kyseliny dusičné. Takto připravenou suspenzi lze s výhodou plnit do detektoru pomocí dávkovači cívky o objemu 500 μΐ, ze které je do pracovní elektrody vymývána vhodným nosným roztokem. Jako nosný roztok pro toto plnění lze s výhodou použít methanol o průtokové rychlosti 1 ml.min-1. Plnění lze dále zrychlit zavedením dvou vzduchových bublin o objemu 100 μΐ do toku methanolu. Toho lze dosáhnou předřazením druhého dávkovacího ventilu do systému těsně před ventil sloužící k plnění suspenze sférických mikročástic mědi.0.9 g of spherical copper microparticles are stirred in 3.5 ml of a 0.08 M nitric acid solution and allowed to react for 45 s; at the end of this time, the reaction is stopped by adding 5.5 ml of water. The activated mixture is stable for at least 24 hours. Thus, the resulting suspension suitable for filling the detector has a composition of 10 mg of copper per ml of dilute nitric acid aqueous solution. The suspension thus prepared can be advantageously filled into the detector by means of a dispensing coil of 500 μΐ, from which it is eluted into the working electrode with a suitable carrier solution. Methanol at a flow rate of 1 ml.min -1 may advantageously be used as the carrier solution for this filling. Filling can be further accelerated by introducing two 100 μΐ air bubbles into the methanol flow. This can be achieved by upstream of the second metering valve into the system just before the valve serving to fill the spherical copper microparticle suspension.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Elektrochemickou detekci pomocí amperometrického průtokového detektoru s náplní sférických mikročástic mědi lze využít pro stanovení organických látek, které jsou schopné vytvářet komplexní sloučeniny s mědí, zejména pak aminokyselin, průtokovými metodami, zejména HPLC aFIA.Electrochemical detection using an amperometric flow detector filled with spherical copper microparticles can be used to determine organic compounds that are capable of forming complex compounds with copper, especially amino acids, by flow methods, particularly HPLC and FIA.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (7)

1. Pracovní elektroda s obnovitelnou náplní, vyznačená tím, že obsahuje kapiláru (1) se zavedeným elektrickým kontaktem (2) a s mikročásticemi (7) mědi, s výhodou sférickými, které jsou umístěny uvnitř kapiláry (1), a na konci kapiláry (1), obsahující mikročástice (7) mědi, je uspořádán filtr (6), fixovaný u ústí kapiláry (1) prostřednictvím šroubu (3) a koncovky (4).Renewable charge working electrode, characterized in that it comprises a capillary (1) with an established electrical contact (2) and copper (7), preferably spherical, microparticles (7) located within the capillary (1) and at the end of the capillary (1) 1), comprising copper microparticles (7), a filter (6) is provided, fixed at the mouth of the capillary (1) by means of a screw (3) and an end piece (4). -4CZ 30183 Ul-4EN 30183 Ul 2. Pracovní elektroda podle nároku 1, vyznačená tím, že kapilára (1) je opatřena obrubou.Working electrode according to claim 1, characterized in that the capillary (1) is provided with a flange. 3. Pracovní elektroda podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že materiálem filtru (6) je filtrační papír.Working electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the filter (6) is filter paper. 5 4. Pracovní elektroda podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačená tím, že elektrickým kontaktem (2) je platinový, nerezový nebo měděný drát a/nebo trubička, vložené do kapiláry.A working electrode according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical contact (2) is a platinum, stainless steel or copper wire and / or a tube inserted into the capillary. 5. Elektrodový systém, vyznačený tím, že obsahuje pracovní elektrodu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, referentní elektrodu (10) a pomocnou elektrodu (11).An electrode system, characterized in that it comprises a working electrode according to any one of the preceding claims, a reference electrode (10) and an auxiliary electrode (11). íoío 6. Elektrodový systém podle nároku 5, vyznačený tím, že referentní elektroda (10) je vybraná ze skupiny zahrnující kalomelovou, merkurosulfátovou a argentchloridovou elektrodu.Electrode system according to claim 5, characterized in that the reference electrode (10) is selected from the group consisting of calomel, mercurosulfate and argent chloride electrodes. 7. Elektrodový systém podle nároku 5 nebo 6, vyznačený tím, že pomocná elektroda (11) je vybraná ze skupiny zahrnující platinovou, nerezovou a uhlíkovou elektrodu.Electrode system according to claim 5 or 6, characterized in that the auxiliary electrode (11) is selected from the group consisting of a platinum, stainless and carbon electrode. 8. Amperometrický průtokový detektor, vyznačený tím, že obsahuje elektrodovýAn amperometric flow detector comprising an electrode flow detector 15 systém podle kteréhokoliv z nároků 5 až 7 a přepadovou měrnou celu, uvnitř které jsou všechny tři elektrody umístěny.A system according to any one of claims 5 to 7 and an overflow cell, within which all three electrodes are located.
CZ2016-33015U 2016-11-04 2016-11-04 Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof CZ30183U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-33015U CZ30183U1 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-33015U CZ30183U1 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ30183U1 true CZ30183U1 (en) 2016-12-20

Family

ID=57793931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-33015U CZ30183U1 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ30183U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Danhel et al. The use of silver solid amalgam working electrode for determination of nitrophenols by HPLC with electrochemical detection
US5503720A (en) Process for the quantitative determination of electrochemically reducible or oxidizable substances, particularly peracetic acid mixed with other oxidizing substances
AU2005285460B2 (en) Free chlorine sensor
Liu et al. Electrochemical behaviors and electrochemical determination of carbamazepine at ionic liquid modified carbon paste electrode in the presence of sodium dodecyl sulfate
Jiang et al. An environmentally-benign flow-batch system for headspace single-drop microextraction and on-drop conductometric detecting ammonium
CZ30183U1 (en) Working electrode with renewable charge, electrode system and amperometric flow detector comprising thereof
Le Goff et al. Automatic continuous river monitoring of nitrate using a novel ion-selective electrode
El-Shahawi et al. Analysis of domperidone in pharmaceutical formulations and wastewater by differential pulse voltammetry at a glassy-carbon electrode
Taşdemir et al. Square-wave cathodic adsorptive stripping voltammetry of risperidone
EP0188319A2 (en) Method and apparatus for measuring halogen ion concentration
Rau et al. Characterization of a polypyrrole microsensor for nitrate and nitrite ions
Pawłowski et al. Galvanostatic Polarization of All‐Solid‐State K+‐Selective Electrodes with Polypyrrole Ion‐to‐Electron Transducer
Jeyaseelan et al. Differential pulse polarographic studies of risperidone in pharmaceutical formulations
Aglan et al. Determination of aluminum (III) by using a modified carbon paste selective electrode
EP0833149A1 (en) Method for measuring ion concentration
Zareh et al. Plastic sensor for losartan potassium determination based on ferroin and ionic liquid
GB2550951A (en) Electrochemical pH sensor using hydrogen bonding to sulphur atoms
Erdogan et al. Electrochemical behavior of moclobemide at mercury and glassy carbon electrodes and voltammetric methods for its determination
JP2009150836A (en) Analysis method of boron
JPH11118750A (en) Apparatus for setting of reference electrode
Qu et al. Direct Urine Injection with Micellar Liquid Chromatography-Amperometric Detection for Dopamine Monitoring
Elmosallamy Novel sensors for batch and flow injection analysis of histamine based on crown ethers
AlRabiah et al. PVC Sensors for Ciprofloxacin Based on Inclusion Complex with β-and γ-Cyclodextrin
Bier Introduction to oxidation reduction potential measurement
Bos et al. Flow injection analysis with tensammetric detection for the determination of detergents

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20161220

MK1K Utility model expired

Effective date: 20201104