Електроаналітичні характеристики іоноселективних електродів, оборотних до пестицидів триазинового ряду - Автореферат

Пестициди триазинового ряду широко застосовуються в сільському господарстві, і необхідність їх контролю в продуктах харчування, кормах, зовнішньому середовищі, торгових флрмах є важливою задачею аналітичної служби. Використання іоноселективних електродів (ІСЕ) дозволяє зробити аналіз експресним, не знижуючи інших аналітичних характеристик - чутливості, селективності. Детальне вивчення впливу на електрохімічні характеристики ІСЕ ряду факторів дає можливість прогнозувати властивості рідинних ІСЕ і розробляти електроди з заданими характеристиками. Предметом дослідження є пестициди триазинового ряду: симазин (Sim) {2-хлор-4,6-біс(етиламіно)-сим-триазин}, атразин {2-хлор-4-етиламіно-6-ізопропіламіно-сим-триазин}, пропазин {2-хлор-4,6-біс(ізопропіламіно)-сим-триазин}, прометрин {2-метилтіо-4,6-біс (ізопропіламіно)-сим-триазин}, гранстар {метил-2[3-(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-іл)-3-метилуреїдосульфоніл] бензоат}. Електроаналітичні характеристики ІСЕ вивчені методом прямої потенціометрії, використовуючи гальванічні елементи, що складаються з твердоконтактного чи плівкового електрода (внутрішнє заповнення - 10-3 М розчин препарату; внутрішній електрод - дріт Ag/AGCL у насиченому KCL) і хлоросрібного електрода порівняння, наповненого насиченим розчином калій хлориду.Встановлено, що константи іонізації хлорпохідних триазинового ряду (симазину, атразину, пропазину) збільшуються з ростом вуглеводневого ланцюга основи, що свідчить про зниження основності амінів у даному ряді. Достатньо високі значення констант іонізації (10-4 - 10-2) похідних триазину підтверджують схильність цих речовин до протонізації та їх існування у кислих розчинах у вигляді стійких катіонних форм. у спектрах похідних сим-триазину спостерігається одна інтенсивна смуга в діапазоні 3445-3430 см-1, яка викликана співпадаючими за частотою валентними коливаннями двох вільних NH-груп, у той час як у спектрах їх сполук з ГПА є дві смуги: 3445-3430 см-1 (NH-вільна) і 3260-3230 см-1 (NH2 -група); Встановлено, що значення ІД асоціатів достатньо низькі та збільшуються з ростом розміру ОК (дані квантово-хімічного розрахунку ) в ряді симазин <атразин <пропазин <прометрин <гранстар, а також зменшуються зі збільшенням заряду ГПА при переході від PMO12O403-до SIMO12O404-і GAMO2W10O405-. Встановлено, що у випадку значної дисоціації ЕАР (мембранний розчинник - високополярний нітробензен) верхня межа лінійності електродної функції істотно залежить від природи визначуваного катіона, зменшуючись у ряді симазин > атразин > пропазин > прометрин > гранстар (рис.1), що корелює зі зростанням гідрофобності органічних катіонів, кількісною характеристикою якої є коефіцієнт розподілу kext.Методом амперометричного титрування встановлено співвідношення органічний катіон:ГПА. Знайдено залежності електрохімічних характеристик від природи ЕАР, розчинності останньої у воді, РН аналізованого розчину, властивостей мембранного розчинника, вмісту матриці, виду конструкції ІСЕ. Розроблені практичні рекомендації щодо оптимізації складу мембран і виконання вимірювань, що дозволяє здійснювати спрямоване регулювання електродних параметрів ІСЕ та мінімізувати помилки прямих потенціометричних визначень.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В РОБОТАХ: 1. Мушик О.В., Ткач В.И. Электрохимические и аналитические характеристики атразинселективных электродов различных конструкций // Ж. аналит. химии.- 1999.- Т.54, N 7.- С. 738-741.

2. Мушик О.В., Ткач В.И., Цыганок Л.П., Мальцева Г.В. ПВХ-пластифицированные мембранные электроды для определения гранстара // Вопросы химии и химической технологии.- 1998.- N 4.- С.42-44.

3. Мушик О.В., Ткач В.И., Сонько М.П. Потенциометрический метод определения пропиконазола с использованием ионоселективного электрода // Агрохимия.- 1998.- N 8.- С.71-73.

4. Мушик О. В., Ткач В.И., Цыганок Л.П. Определение производных триазина в торговых формах методом амперометрического титрования // Вопросы химии и химической технологии. - 1999. - N 3.- С. 13-14.

5. Ткач В.И., Мушик О.В. Количественное определение пропиконазола (тилт) методом амперометрического титрования // Агрохимия. 1997.- N 6.- С.77-79.

6. Ткач В.И., Карандеева Н.И.,Глухова О.И., Мушик О.В., Ивон Т.А., Мальцева Г.В. Влияние равновесных параметров на селективность ионоселективных электродов // Вісник Дніпропетровського університету. Сер. хімія.- 1998.- N 2.- С.64-68.

7. Мушик О.В., Ткач В.И., Карандеева Н.И., Глухова О.И., Цыганок Л.П. Электрохимические и аналитические свойства твердоконтактных ионоселективных электродов, обратимых к производным имидазольного ряда - клотримазолу и бифоназолу // Ж. аналит. химии.- 1998.- Т.53, N 12.- С.1282-1285.

8. Карандеева Н.И., Ткач В.И., Глухова О.И., Цыганок Л.П., Мушик О.В. Влияние ионного переноса и природы матрицы на электродные характеристики ионселективных электродов, обратимых к производным имидазола // Ж. аналит. химии.- 1998.- Т.53, N 6. С.619-625.

9. Tkach V.I., Tsyganok L.P., Mushik O.V., Sagadeyeva O.O., Loshkaryov Y.M. Application of ion-selective electrodes in determination of nitrogen-containing bioactive compounds //Proceedings of the 12 th European Conf. "Eurosensors XII".- Southampton (Great Britain).- 1998.- P. 57.

10. Ткач В.І., Циганок Л.П., Карандєєва Н.І., Мушик О.В., Сагадєєва О.О., Глухова О.І., Івон Т.О. Гетерополіаніони структури Кеггіна - аналітичні реагенти в електрохімічних методах аналізу органічних речовин, які містять азот // Тез. доп. 6-ї Всеукр. конф. з аналітичної хімії.- Ужгород (Україна).- 1998.- С.143.

11. Мушик О.В., Ткач В.И., Цыганок Л.П. Ионометрическое определение триазиновых гербицидов // Тез. докл. III Всеросс. конф. с междунар. участием "Экоаналитика - 98" (Анализ объектов окружающей среды).- Краснодар (Россия).- 1998.- С.346.

12. Мушик О.В., Ткач В.И. Раздельное определение производных триазина при совместном присутствии в реальных объектах // Матеріали 1-ї Міжнар. конф. "Наука і освіта "98".- Т.2.- Дніпропетровськ (Україна).- 1998.- С.48.

13. Мушик О. В., Ивон Т. А., Вакулич А. Н., Мясненко Л. В., Ткач В. И., Цыганок Л. П. Гетерополикомплексы структуры Кеггина в анализе объектов окружающей среды // Збірник наукових праць "Людина та навколишнє середовище - проблеми безперервної екологічної освіти в ВУЗАХ". - Одеса (Україна). - 1999. - С.110-111.

14. Ткач В. І., Сагадєєва О. О., Івон Т. О., Циганок Л. П., Мушик О. В. Використання малорозчинних сполук гетерополіаніонів з органічними та неорганічними катіонами як сенсорних матеріалів // Тез. доп. 1-ї Всеукр. конф. "Сучасні проблеми неорганічної хімії" . - Київ (Україна). - 1999. - С.146.

15. Ткач В.И., Карандеева Н.И., Сагадеева О.О., Цыганок Л.П., Глухова О.И., Мушик О.В. Контроль содержания органических биологически активных веществ в реальных объектах с помощью методов ионометрии и амперометрии // Матеріали 4-ї Міжнар. конф. "Франція та Україна, науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур".- Т.2, Ч.2.- Дніпропетровськ: ДДУ.- 1997. - С.120-123.

Размещено на .ru

1. Вперше синтезовані малорозчинні сполуки пестицидів триазинового ряду (симазину, атразину, пропазину, прометрину, гранстару) з ГПА PMO12O403-, SIMO12O404-, GAMO2W10O405-. Методами УФ- та ІЧ-спектроскопії доведено переважно електростатичну природу звязку між ГПА та ОК. Методом амперометричного титрування встановлено співвідношення органічний катіон:ГПА. Нові асоціати типу (ОК)NГПА використано як ЕАР ПВХ-пластифікованих мембранних ІСЕ, оборотних до органічних катіонів похідних триазину.

2. Знайдено залежності електрохімічних характеристик від природи ЕАР, розчинності останньої у воді, РН аналізованого розчину, властивостей мембранного розчинника, вмісту матриці, виду конструкції ІСЕ. Розроблені практичні рекомендації щодо оптимізації складу мембран і виконання вимірювань, що дозволяє здійснювати спрямоване регулювання електродних параметрів ІСЕ та мінімізувати помилки прямих потенціометричних визначень.

3. Знайдено закономірності впливу іонної асоціації визначуваного та заважаючого іонів з аніонами іонообмінника на потенціометричну селективність ІСЕ. Виявлені кореляційні залежності між коефіцієнтами потенціометричної селективності та константами екстракційної рівноваги, енергіями гідратації, факторами асоціації та розчинності. Запропоновано шляхи підвищення селективності та прогнозування властивостей нових ІСЕ, основані на використанні ефекту іонної асоціації.

4. Нові розроблені плівкові та твердоконтактні ІСЕ, оборотні до похідних триазинового ряду, мають електродні характеристики, що близькі до теоретичних, і запропоновані для визначення препаратів методом прямої потенціометрії.

5. Розроблено комплекс методик прямого потенціометричного визначення пестицидів, які апробовані на реальних обєктах і характеризуються експресністю, селективністю, достатньою чутливістю та хорошими метрологічними характеристиками.