RU2715478C1 - Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples - Google Patents

Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples Download PDF

Info

Publication number
RU2715478C1
RU2715478C1 RU2019115203A RU2019115203A RU2715478C1 RU 2715478 C1 RU2715478 C1 RU 2715478C1 RU 2019115203 A RU2019115203 A RU 2019115203A RU 2019115203 A RU2019115203 A RU 2019115203A RU 2715478 C1 RU2715478 C1 RU 2715478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead
sensor film
concentration
polymer
polymer sensor
Prior art date
Application number
RU2019115203A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Юрьевич Денисюк
Мария Ивановна Фокина
Юлия Андреевна Игнатьева
Майя Валерьевна УСПЕНСКАЯ
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО)
Priority to RU2019115203A priority Critical patent/RU2715478C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715478C1 publication Critical patent/RU2715478C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and a method of determining concentration of lead (II) in aqueous samples. Method involves preparation of a polymer sensor film placed on the carrier, contact thereof with the test sample and determination of lead concentration by comparing optical density with a calibration scale at a wavelength of light of 580 nm. Sensor film used is a photopolymerized material in monomers of trimethylol propane ethoxylate (1 EO/OH) methyl ether diacrylate, 2-carboxyethylacrylate and polyethylene glycol polymer, with introduced zinc oxide nanoparticles with size of 5–10 nm, on the surface of which xylene orange dye is immobilized, as well as gold nanoparticles and polymerization initiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone.
EFFECT: technical result consists in improvement of sensor film sensitivity and exclusion of human factor influence during measurements.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области специальных нанокомпозиционных материалов, в частности к материалам, предназначенным для применения в качестве чувствительного элемента спектрофотометрического датчика концентрации ионов свинца (II) в водных растворах.The invention relates to the field of special nanocomposite materials, in particular to materials intended for use as a sensitive element of a spectrophotometric sensor for the concentration of lead (II) ions in aqueous solutions.

Известен визуальный способ определения ионов свинца (II) в растворе (патент RU №2441232, МПК G01N 31/22, МПК G01N 21/78, дата приоритета 02.08.2010, опубликовано 27.01.2012). Способ основан на реакции ионов свинца (II) с 1-фенил-3-изопропил-5-(бензилбензимидазол-2-ил) формазаном. Определение осуществляется путем сорбции ионов свинца (II) из анализируемого раствора на тканевый бязевый носитель с последующим отделением жидкой фазы и проведением фотометрической реакции. Для оценки содержания свинца (II) визуально сравнивают интенсивность окраски тканевого носителя с имитационной цветной шкалой. Однако известный способ не обладает экспрессностью за счет сложной пробоподготовки, необходимости стандартизации подготовки бязевых дисков, обладает недостаточно широким диапазоном определяемых концентраций свинца (II) для определения свинца в реальных объектах, неприменим для анализа окрашенных объектов.A known visual method for determining lead (II) ions in solution (patent RU No. 2441232, IPC G01N 31/22, IPC G01N 21/78, priority date 02.08.2010, published 01.27.2012). The method is based on the reaction of lead (II) ions with 1-phenyl-3-isopropyl-5- (benzylbenzimidazol-2-yl) formazan. The determination is carried out by sorption of lead (II) ions from the analyzed solution on a tissue calico carrier, followed by separation of the liquid phase and the photometric reaction. To assess the content of lead (II) visually compare the color intensity of the tissue carrier with a simulated color scale. However, the known method does not have expressivity due to complex sample preparation, the need to standardize the preparation of coarse calico discs, does not have a sufficiently wide range of determined concentrations of lead (II) for determining lead in real objects, is not applicable for the analysis of colored objects.

Известен сорбционно-спектрофотометрический способ определения свинца (II) (патент RU №2529660, МПК G01N 21/77, дата приоритета 12.03.2013, опубликовано 12.03.2013). Концентрирование металла из пробы проводится при фиксированном значении рН, для чего к анализируемому раствору добавляют ацетатный буфер с рН 3,5-4,5, в полученный раствор погружают индикаторную пленку на 30-60 минут, после ее извлечения измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 610 нм. Концентрацию свинца (II) определяют методом стандартной добавки или методом градуировочного графика. В качестве индикаторной пленки используют прозрачную полимерную подложку, на которую нанесен слой желатина толщиной до 20 мкм, иммобилизованный водным раствором бромпирогаллолового красного. Однако данный способ требует длительного (не менее 20 мин) времени анализа, невозможен для применения в окрашенных образцах, обладает коротким временем жизни сенсора из-за деградации желатиновой матрицы, не позволяет определять свинец (II) на уровне и ниже ПДК в водных и биологических объектах, а также при его значительном превышении ПДК, за счет узкого диапазона измеряемых концентраций.A known sorption spectrophotometric method for determining lead (II) (patent RU No. 2529660, IPC G01N 21/77, priority date 03/03/2013, published 03/12/2013). The concentration of metal from the sample is carried out at a fixed pH value, for which acetate buffer with a pH of 3.5-4.5 is added to the analyzed solution, the indicator film is immersed for 30-60 minutes, after its extraction, the optical density is measured on a spectrophotometer with a length Waves 610 nm. The concentration of lead (II) is determined by the standard addition method or by the calibration curve method. As an indicator film, a transparent polymer substrate is used, on which a gelatin layer with a thickness of up to 20 μm is deposited, immobilized with an aqueous solution of bromopyrogallol red. However, this method requires a long (at least 20 min) analysis time, it is impossible to use in stained samples, it has a short sensor lifetime due to degradation of the gelatin matrix, it does not allow determination of lead (II) at or below the MPC in aqueous and biological objects , as well as with its significant excess of MPC, due to the narrow range of measured concentrations.

Известен способ определения свинца (II) в водных и биологических образцах (патент RU №2682162, МПК G01N 31/22, G01N 33/20, G01N 33/50, G01N 21/78, дата приоритета 16.08.2018, опубликовано 15.03.2019) наиболее близкий к заявляемому изобретению по решению технической задачи и принятый в качестве прототипа. Способ включает приготовление полимерной сенсорной пленки, которую помещают в испытуемый образец и по изменению цвета полимерной сенсорной пленки определяют наличие в нем свинца (II), количество которого определяют по калиброванной цветовой шкале, предварительно полученной из не менее 5-ти испытуемых образцов с известными концентрациями свинца (II). Полимерную сенсорную пленку помещают в испытуемый образец анализируемого раствора известного объема от 0,5 мл до 10 мл вместе со смесью ацетата магния и уксусной кислоты, взятых в соотношении 2,50⋅10-3 моль/л : 1,25⋅10-4 моль/л анализируемого раствора, и выдерживают 2-18 минут. В качестве полимерной сенсорной пленки берут пластифицированную бис(этилгексиловым) эфиром себациновой кислоты (ДОС) поли(винилхлоридную) (ПВХ) пленку толщиной 2-7 мкм, содержащую индикатор нейтральный хромоионофор 9-диметиламино-5-[4-(15-бутил-1,13-диоксо-2,14-иоксанонадецил)фенилимино]-бензо[а]феноксазин (ЕТН5418), ионофор 4-трет-бутил-каликс[4]арен-тетракис (N,N-диметилтиоацетамид) (lead ionophore IV) и ионную добавку натрий тетракис-[3.5-бис(трифторметил)фенил]борат (NaTFPB) в соотношении: 16,7 мг ПВХ, 33,3 мкл ДОС, 10 ммоль/кг ДОС ЕТН5418, 11 ммоль/кг ДОС NaTFPB, 60 ммоль/кг ДОС lead ionophore IV, размещенную на носителе. Недостаток прототипа заключается в том, что определение наличия свинца (II) в испытуемом образце проводят визуально-тестовым способом путем сравнения цвета полимерной сенсорной пленки с калиброванной цветовой шкалой, что является причиной низкой точности определения концентрации.A known method for the determination of lead (II) in aqueous and biological samples (patent RU No. 2682162, IPC G01N 31/22, G01N 33/20, G01N 33/50, G01N 21/78, priority date 16.08.2018, published 03.15.2019) closest to the claimed invention to solve the technical problem and adopted as a prototype. The method involves the preparation of a polymer sensor film, which is placed in the test sample and the color of the polymer sensor film determines the presence of lead (II) in it, the amount of which is determined by a calibrated color scale previously obtained from at least 5 test samples with known concentrations of lead (Ii) The polymer sensor film is placed in a test sample of an analyzed solution of known volume from 0.5 ml to 10 ml together with a mixture of magnesium acetate and acetic acid, taken in a ratio of 2.50⋅10 -3 mol / l: 1.25⋅10 -4 mol / l of the analyzed solution, and incubated for 2-18 minutes. A plasticized bis (ethylhexyl) ester of sebacic acid (DOS) poly (vinyl chloride) (PVC) film 2–7 μm thick containing a neutral chromoionophore indicator 9-dimethylamino-5- [4- (15-butyl-1) is taken as a polymer sensor film , 13-dioxo-2,14-yoxanonadecyl) phenylimino] benzo [a] phenoxazine (ETH5418), ionophore 4-tert-butyl-calix [4] arene-tetrakis (N, N-dimethylthioacetamide) (lead ionophore IV) and sodium tetrakis- [3.5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate (NaTFPB) ionic additive in the ratio: 16.7 mg PVC, 33.3 μl DOS, 10 mmol / kg DOS ETN5418, 11 mmol / kg DOS NaTFPB, 60 mmol / kg dos l ead ionophore IV placed on the carrier. The disadvantage of the prototype is that the determination of the presence of lead (II) in the test sample is carried out by a visual test method by comparing the color of the polymer sensor film with a calibrated color scale, which is the reason for the low accuracy of determining the concentration.

Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ является повышение точности определения концентрации свинца (II) в водных образцах.The task to which the proposed method is aimed is to increase the accuracy of determining the concentration of lead (II) in aqueous samples.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающемся в повышении чувствительности сенсорной пленки и исключение влияния человеческого фактора.The problem is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the sensitivity of the sensor film and eliminating the influence of the human factor.

Достигается технический результат тем, что способ определения концентрации свинца (II) в водных образцах, включает приготовление размещенной на носителе полимерной сенсорной пленки, контакт которой с испытуемым образцом выдерживают около 10 мин и по изменению оптической плотности полимерной сенсорной пленки определяют концентрацию в нем свинца (II), величину которой определяют сравнением с предварительно полученной градуировочной шкалой, при чем концентрацию свинца (II) определяют сравнением оптической плотности полимерной сенсорной пленки с градуировочной шкалой на длине волны света 580 нм, в качестве полимерной сенсорной пленки берут фотополимеризированный под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны 340-370 нм материал в составе мономеров триметилол пропан этоксилат метил эфир диакрилат, 2-карбоксиэтилакрилат и полимера полиэтиленгликоля (PEG), с введенными наночастицами окиси цинка размером 5-10 нм, на поверхности которых иммобилизирован краситель ксиленовый оранжевый, а также наночастицы золота и инициатор полимеризации 2,2-диметокси-2-фенилацентофенон, причем индикаторный краситель ксиленовый оранжевый иммобилизирован на поверхности наночастиц окиси цинка с адсорбированными наночастицами золота. Контакт размещенной на носителе полимерной сенсорной пленки с испытуемым образцом обеспечивают погружением в водный образец или обеспечивают подачу водного образца в сформированные в полимерной сенсорной пленке каналы.The technical result is achieved by the fact that the method for determining the concentration of lead (II) in aqueous samples involves the preparation of a polymer sensor film placed on a carrier, the contact of which with the test sample is maintained for about 10 minutes, and the concentration of lead in it is determined by changing the optical density of the polymer sensor film (II ), the value of which is determined by comparison with a previously obtained calibration scale, and the concentration of lead (II) is determined by comparing the optical density of the polymer sensor plate nanocrystals with a calibration scale at a wavelength of light of 580 nm, as a polymer sensor film take photopolymerized under the influence of ultraviolet radiation with a wavelength of 340-370 nm material consisting of trimethylol propane ethoxylate monomers methyl ether diacrylate, 2-carboxyethyl acrylate and polyethylene glycol polymer (PEG), with introduced zinc oxide nanoparticles 5-10 nm in size, on the surface of which xylene orange dye is immobilized, as well as gold nanoparticles and 2,2-dimethoxy-2-phenylacentophenone polymerization initiator, at it xylenol orange indicator dye immobilized on the surface of zinc oxide nanoparticles with adsorbed gold nanoparticles. The contact of the polymer sensor film placed on the carrier with the test sample is provided by immersion in an aqueous sample or by supplying an aqueous sample to the channels formed in the polymer sensor film.

Разработанный композиционный прозрачный материал с наночастицами золота и окиси цинка, а также индикаторного красителя, введенных в гидрофильную фотополимерную матрицу, пригодную для использования в качестве чувствительного элемента для количественного определения свинца (II) в воде, не требует проведение ручных операций анализа и содержит в гидрофильной нанокомпозиционной пленке все необходимые компоненты. Погружение его в воду, приводит чувствительный элемент в рабочее состояние без участия оператора.The developed composite transparent material with gold and zinc oxide nanoparticles, as well as an indicator dye introduced into a hydrophilic photopolymer matrix, suitable for use as a sensitive element for the quantitative determination of lead (II) in water, does not require manual analysis and contains a hydrophilic nanocomposite film all the necessary components. Immersion of it in water, brings the sensitive element into working condition without the participation of the operator.

Сущность изобретения заключается в том, что для достижения технического результата предлагается чувствительный элемент, состоящий из гидрофильного фотополимеризуемого нанокомпозита, имеющего коэффициент набухания до 3,0 и нанесенного на стеклянную или полимерную подложку в виде тонкого слоя, толщиной 300 мкм, либо в виде системы каналов для пропускания воды, подлежащей измерению. Фотополимеризуемый материал состоит из смеси мономеров и полимера Trimethylolpropane ethoxylate (1 ЕО/ОН) methyl ether diacrylate (TMP), methyl ether diacrylate (TMP), 2-Carboxyethyl acrylate (Car) и полиэтиленгликоля (PEG), состав Car - TMP - PEG с введенными наночастицами ZnO на поверхности которых иммобилизирован краситель ксиленовый оранжевый, а также наночастиц золота AuNP, повышающих чувствительность за счет плазмонного резонанса. При погружении сенсора в воду, подлежащую измерению, полимерная, гидрофильная матрица, имеющая в своем составе карбоновую кислоту Car, частично нейтрализованную полимером PEG, выполняет роль буфера, поддерживающего фиксированную рН=4,54, а краситель, иммобилизированный на наночастицах и не вымывающийся с них, является сенсором. Оптическая плотность измеряется при длине волны 580 нм. Концентрацию тяжелого металла определяют методом градуировочного графика, введенного в память фотометра.The essence of the invention lies in the fact that to achieve a technical result, a sensitive element is proposed consisting of a hydrophilic photopolymerizable nanocomposite having a swelling coefficient of up to 3.0 and deposited on a glass or polymer substrate in the form of a thin layer, 300 μm thick, or in the form of a system of channels for the transmission of water to be measured. The photopolymerizable material consists of a mixture of monomers and polymer Trimethylolpropane ethoxylate (1 ЕО / ОН) methyl ether diacrylate (TMP), methyl ether diacrylate (TMP), 2-Carboxyethyl acrylate (Car) and polyethylene glycol (PEG), composition Car - TMP - PEG with the introduced ZnO nanoparticles on the surface of which the xylene orange dye is immobilized, as well as AuNP gold nanoparticles, which increase the sensitivity due to plasmon resonance. When the sensor is immersed in the water to be measured, the polymer, hydrophilic matrix, which contains Car carboxylic acid, partially neutralized with PEG polymer, acts as a buffer that maintains a fixed pH = 4.54, and the dye immobilized on nanoparticles and not washed out from them is a sensor. The optical density is measured at a wavelength of 580 nm. The concentration of heavy metal is determined by the method of the calibration graph entered in the memory of the photometer.

На фиг. изображен спектр поглощения чувствительного элемента сенсора в присутствии свинца (II), характеризующийся двумя максимумами поглощения, при этом максимум при длине волны 580 нм соответствует образцам со свинцом (II). Спектр поглощения нанокомпозита после выдержки 10 мин.In FIG. The absorption spectrum of the sensor element in the presence of lead (II) is shown, characterized by two absorption maxima, while the maximum at a wavelength of 580 nm corresponds to samples with lead (II). Absorption spectrum of the nanocomposite after exposure for 10 min.

в водном растворе с содержанием ионов свинца (II):in an aqueous solution containing lead (II) ions:

1 - исходный спектр композитной пленки в дистиллированной воде,1 - the initial spectrum of the composite film in distilled water,

2 - содержание Pb в растворе - 0,002%,2 - the content of Pb in solution is 0.002%,

3 - содержание Pb в растворе - 0,006%.3 - the content of Pb in solution is 0.006%.

Параметры чувствительности сенсора:Sensor Sensitivity Parameters:

Чувствительность к свинцу Pb2+ составляет 1 мГ/л (1 мГ свинца на 1 л образца воды). Динамический диапазон по измеряемой концентрации свинца pb2+ составляет 30 раз.The sensitivity to lead Pb2 + is 1 mg / L (1 mg lead per 1 liter of water sample). The dynamic range of the measured pb2 + lead concentration is 30 times.

Предложенное техническое решение иллюстрируется примерами.The proposed technical solution is illustrated by examples.

Пример 1Example 1

Исходные компоненты чувствительного элемента и их соотношение:The initial components of the sensitive element and their ratio:

Trimethylolpropane ethoxylate (1 ЕО/ОН) methyl ether diacrylate (Aldrich №415871), TMP-6,98%;Trimethylolpropane ethoxylate (1 EO / OH) methyl ether diacrylate (Aldrich No. 415871), TMP-6.98%;

Poly(ethylene glycol) (Aldrich №94646), PEG - 29,92%;Poly (ethylene glycol) (Aldrich No. 94646), PEG - 29.92%;

Carboxyethyl acrylate (Aldrich №552348) Car - 56,85%;Carboxyethyl acrylate (Aldrich No. 552348) Car - 56.85%;

ZnO наночастицы, 6 нм - 5,99%;ZnO nanoparticles, 6 nm - 5.99%;

2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone(Aldrich 19,611-8), инициатор - 0,2%;2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone (Aldrich 19,611-8), initiator 0.2%;

Наночастицы золота, диаметр 10 нм - 0,05%.Gold nanoparticles, diameter 10 nm - 0.05%.

Для получения полимерной матрицы гранулы PEG растворяют (при интенсивном перемешивании ультразвуком) в мономерной композиции Car+ТМР, наночастицы ZnO прокаливают на воздухе при 400 С в течении 20 мин для активации поверхности. Горячие наночастицы высыпают в водный раствор красителя ксиленовый оранжевый и интенсивно перемешивают, после чего раствор выливают в изопропиловый спирт при его интенсивном перемешивании. После осаждения наночастиц с адсорбированным на их поверхности красителем проводят центрифугирование для отделения наночастиц от маточного раствора. Полученные наночастицы не высушивая, вводят в заранее приготовленный мономерно - полимерный состав. В полученный состав вводят наночастицы золота и далее диспергируют ультразвуком плотностью мощности 70 Вт/кВ см до достижения прозрачности коллоидного раствора, после чего в него вводят инициатор полимеризации в жидком виде. Для получения пленки каплю раствора наносят на стеклянную подложку, закрывают лавсановой пленкой и проводят полимеризацию состава ультрафиолетовым облучением с длиной волны в диапазоне 340-370 нм. После полимеризации лавсановая пленка удаляется и чувствительный элемент (полимерная пленка толщиной порядка 300 мкм на стеклянной подложке) готов к использованию. Для проведения анализа необходимо поместить чувствительный элемент в исследуемую пробу воды на 10 мин, после чего провести измерение спектра поглощения в видимой области. Амплитуда максимума поглощения на длине волны 580 нм пропорциональна концентрации ионов свинца (II) в пробе.To obtain a polymer matrix, PEG granules are dissolved (with vigorous stirring with ultrasound) in the Car + TMP monomer composition, ZnO nanoparticles are calcined in air at 400 C for 20 minutes to activate the surface. Hot nanoparticles are poured into the xylene orange dye aqueous solution and mixed vigorously, after which the solution is poured into isopropyl alcohol with vigorous stirring. After the deposition of nanoparticles with a dye adsorbed on their surface, centrifugation is performed to separate the nanoparticles from the mother liquor. Without drying, the obtained nanoparticles are introduced into a pre-prepared monomer-polymer composition. Gold nanoparticles are introduced into the resulting composition and then dispersed by ultrasound with a power density of 70 W / kV cm to achieve transparency of the colloidal solution, after which a polymerization initiator is introduced in liquid form. To obtain a film, a drop of the solution is applied to a glass substrate, covered with a mylar film and the composition is polymerized by ultraviolet radiation with a wavelength in the range of 340-370 nm. After polymerization, the lavsan film is removed and the sensitive element (polymer film about 300 microns thick on a glass substrate) is ready for use. To carry out the analysis, it is necessary to place the sensitive element in the studied water sample for 10 min, and then to measure the absorption spectrum in the visible region. The amplitude of the absorption maximum at a wavelength of 580 nm is proportional to the concentration of lead (II) ions in the sample.

Пример 2.Example 2

Исходная композиция подготавливается аналогично примеру 1, Для проведения полимеризации жидкую композицию наносят на подложку и накрывают фотошаблоном, через который проводят полимеризацию состава ультрафиолетовым облучением с длиной волны в диапазоне 340-370 нм. Фотошаблон представляет собой систему каналов толщиной 500 мкм. После засветки, шаблон удаляют, и проводят промывание в изопропиловом спирте для формирования заданной структуры каналов. Полученную систему закрывают стеклянной подложкой. Для проведения измерения по каналам пропускают исследуемую жидкость, поскольку состав прозрачен для воды, с одной стороны, а введенный краситель способен образовывать комплекс с ионами свинца (II), происходит накопление соответствующих ионов. Проведя измерение спектра поглощения элемента, по амплитуде максимума на длине волны 580 нм можно определить концентрацию свинца (II) в исследуемой пробе.The initial composition is prepared analogously to example 1. For polymerization, the liquid composition is applied to a substrate and covered with a photomask through which the composition is polymerized by ultraviolet radiation with a wavelength in the range of 340-370 nm. The photomask is a system of channels with a thickness of 500 microns. After exposure, the template is removed, and washing is carried out in isopropyl alcohol to form a given channel structure. The resulting system is covered with a glass substrate. To carry out the measurement, the test fluid is passed through the channels, since the composition is transparent to water, on the one hand, and the introduced dye is able to form a complex with lead (II) ions, the corresponding ions accumulate. By measuring the absorption spectrum of the element, the concentration of lead (II) in the test sample can be determined from the amplitude of the maximum at a wavelength of 580 nm.

Claims (3)

1. Способ определения концентрации свинца (II) в водных образцах, включающий приготовление размещенной на носителе полимерной сенсорной пленки, контакт которой с испытуемым образцом выдерживают около 10 мин и по изменению оптической плотности полимерной сенсорной пленки определяют концентрацию в нем свинца (II), величину которой определяют сравнением с предварительно полученной градуировочной шкалой, отличающийся тем, что концентрацию свинца (II) определяют сравнением оптической плотности полимерной сенсорной пленки с градуировочной шкалой на длине волны света 580 нм, в качестве полимерной сенсорной пленки берут фотополимеризированный под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны 340-370 нм материал в составе мономеров триметилолпропан этоксилат (1 ЕО/ОН) метил эфир диакрилат, 2-карбоксиэтилакрилат и полимера полиэтиленгликоля, с введенными наночастицами оксида цинка размером 5-10 нм, на поверхности которых иммобилизирован краситель ксиленовый оранжевый, а также наночастицы золота и инициатор полимеризации 2,2-диметокси-2-фенилацентофенон.1. A method for determining the concentration of lead (II) in aqueous samples, comprising preparing a polymer sensor film placed on a carrier, the contact of which with the test sample is maintained for about 10 minutes, and the concentration of lead (II) in it is determined by changing the optical density of the polymer sensor film, the value of which determined by comparison with a pre-obtained calibration scale, characterized in that the concentration of lead (II) is determined by comparing the optical density of the polymer sensor film with a calibration scale At a wavelength of light of 580 nm, a material consisting of trimethylolpropane ethoxylate monomers (1 ЕО / ОН) methyl ether diacrylate, 2-carboxyethyl acrylate and polyethylene glycol polymer is taken as a polymer sensor film under ultraviolet radiation with a wavelength of 340-370 nm. introduced nanoparticles of zinc oxide with a size of 5-10 nm, on the surface of which xylene orange dye is immobilized, as well as gold nanoparticles and a polymerization initiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacentophenone. 2. Способ определения концентрации свинца (II) в водных образцах по п. 1, отличающийся тем, что контакт размещенной на носителе полимерной сенсорной пленки с испытуемым образцом обеспечивают погружением в водный образец.2. A method for determining the concentration of lead (II) in aqueous samples according to claim 1, characterized in that the contact of the polymer sensor film placed on the carrier with the test sample is immersed in an aqueous sample. 3. Способ определения концентрации свинца (II) в водных образцах по п. 1, отличающийся тем, что контакт размещенной на носителе полимерной сенсорной пленки с испытуемым образцом обеспечивают подачей водного образца в сформированные в полимерной сенсорной пленке каналы.3. The method for determining the concentration of lead (II) in aqueous samples according to claim 1, characterized in that the contact of the polymer sensor film placed on the carrier with the test sample is provided by supplying an aqueous sample to the channels formed in the polymer sensor film.
RU2019115203A 2019-05-16 2019-05-16 Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples RU2715478C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115203A RU2715478C1 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115203A RU2715478C1 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715478C1 true RU2715478C1 (en) 2020-02-28

Family

ID=69768110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115203A RU2715478C1 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715478C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529660C1 (en) * 2013-03-12 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Sorption-spectrophotometric method of determining lead (ii)
US20170370873A1 (en) * 2016-06-28 2017-12-28 King Abdulaziz City For Science And Technology Organic membrane based screen printed microchip for potentiometric determination of lead
CN107677623A (en) * 2017-08-28 2018-02-09 杨蕾 A kind of method based on Ag@Au nano-particles detection lead ion
RU2682162C1 (en) * 2018-08-16 2019-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method for determining lead (ii) in water and biological samples

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529660C1 (en) * 2013-03-12 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Sorption-spectrophotometric method of determining lead (ii)
US20170370873A1 (en) * 2016-06-28 2017-12-28 King Abdulaziz City For Science And Technology Organic membrane based screen printed microchip for potentiometric determination of lead
CN107677623A (en) * 2017-08-28 2018-02-09 杨蕾 A kind of method based on Ag@Au nano-particles detection lead ion
RU2682162C1 (en) * 2018-08-16 2019-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method for determining lead (ii) in water and biological samples

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140186970A1 (en) Imprinted photonic polymers and methods for their preparation and use
AU2004200506B2 (en) Method for Reducing Effect of Hematocrit on Measurement of an Analyte in Whole Blood, and Test Kit and Test Article Useful in the Method
US6753191B2 (en) Polymerized crystalline colloidal array chemical sensing materials for use in high ionic strength solutions
Chen et al. Molecularly imprinted photonic hydrogel sensor for optical detection of L-histidine
RU2682162C1 (en) Method for determining lead (ii) in water and biological samples
Duong et al. Ratiometric fluorescence sensors for the detection of HPO42− and H2PO4− using different responses of the morin-hydrotalcite complex
CN110108683B (en) Preparation method of ratio oxygen sensing film for dissolved oxygen content detection
JP5120808B2 (en) SENSOR ELEMENT, EXTERNAL STIMULATION MEASURING DEVICE USING SAME, AND EXTERNAL STIMULATION MEASURING METHOD
Cao et al. A sulfamethoxazole molecularly imprinted two-dimensional photonic crystal hydrogel sensor
RU2715478C1 (en) Method of determining concentration of lead (ii) in aqueous samples
US20210033516A1 (en) Method for measuring the permeability of superabsorbers
JPH0135294B2 (en)
US6330058B1 (en) Spectrophotometric method and apparatus for blood typing
JPS5910837A (en) Optical measuring device for physical quantity value and concentration of substance and method of disposing scattered piece in indicator chamber
JPH06511083A (en) Sensor membrane for displaying the pH of a sample, its production and its use
DE10152994A1 (en) Method for the simultaneous optical determination of pH and dissolved oxygen
RU2391659C1 (en) Method of detecting silver using polymethacrylate matrix
DE19522610C1 (en) Sensor plate for ammonia determn. in air or water
JPH0619345B2 (en) Specific gravity test tool for aqueous solution samples
WO1995014932A1 (en) Method of assaying limulus reagent-reactive substance
JPS6193958A (en) Quantitative determination of endotoxin
Safronov et al. Sol-gel films with immobilized acid-base indicators
Rovati et al. Fluorescence pH Sensor Based on Polymer Film
Kovács et al. Opto-electrochemical planar wave-guide sensor for copper (II) ion
CN113667144B (en) Composite hydrogel array for visually detecting metal ions and preparation method and application thereof