بخشی از مقاله
چکیده:
در این تحقیق یک الکترود غشایی انتخابگر پتانسیومتری برای یون پتاسیم برپایه -4نیترو بنزو - -15کرون-5 به عنوان حامل خنثی در محیط پلی ونیل کلراید ساخته شده است. ترکیب بهینه غشاء شامل 30 میلی گرم پلی وینیل کلراید ، 120میلی گرم دی بوتیل فتالات ، 4 میلی گرم -4 نیترو بنزو - -15کرون-5 و 1میلی گرم سدیم تترافنیل بورات بدست آمد. این الکترود غشایی یک پاسخ پویای خطی در محدوده غلظتی 1/0×10-1- 1/0×10-5 مولار با شیب نرنستی 55,54 0,5 میلی ولت و حد تشخیص1/0 ×10- 5 مولار ، همچنین این الکترود دارای یک زمان پاسخ خوب 5 ثانیه می باشد. نشان می دهد.پاسخ پتانسیومتری الکترود مذکور در محدوده بین 10 تا 5 مستقل از PH محلول می باشد.
کلمات کلیدی: یون پتاسیم - ɪ - ، الکترود یون گزین ، غشای پلی وینیل کلراید ، - 4 نیترو بنزو-15 – کرون- 5
مقدمه:
الکترودهای یون گزین که مهمترین و کاربردی ترین گروه از حسگرهای پتانسیومتری هستند، می توانند به گونه ای انتخابی به یون خاصی در حضور دیگر یون ها واکنش نشان دهند و لذا از آن ها برای اندازه گیری مستقیم فعالیت یون های مختلف در محلول ها، می توان استفاده نمود. این حسگرها دارای لایه ی نازکی یعنی غشاء گزینش پذیر به عنوان جزء تشخیص دهنده می باشند و به همین دلیل به آن ها الکترود های غشایی نیز می گویند. الکترود های یون گزین غشایی یک دسته از الکترود های شناساگر هستند که در آن ها از یک غشاء گزینش پذیر استفاده می شود. نحوه عملکرد این الکترودها ناشی از رفتار ویژه غشاء در برابر یون های مختلف می باشد که به صورت گزینشی نسبت به یون ها حساس هستند. این الکترود ها در ساختار خود دارای غشایی می باشند که نمونه را از محیط داخلی جدا می کند. در قسمت داخلی غشاء، محلولی حاوی یون مورد تجزیه با فعالیت ثابت می باشد.
تاریخچهی الکترودهای یونگزین، با کشف پاسخ pH به غشاهای شیشهای فیلم نازک در سال 1906 به وسیله کرامر معرفی شدند. بنابراین الکترودهای یونگزین، قدیمیترین دستهی حسگرهای شیمیایی به شمار میآیند .[1] در سال 1964 مور و پرسمن نشان دادند که آنتیبیوتیکها سبب انتقال یونها در میتوکندریها میشوند .[7] به دنبال این کشف در سال 1966 سیمون و استفانس نشان دادند که این پدیده، به دلیل تشکیل انتخابی کمپلکس بین این ترکیبات و کاتیون معین میباشد. بدین ترتیب، اولین الکترود یونگزین بر پایه حامل خنثی معرفی شد[8] کارهای روس و شاتکای که غشای حلال پلیمری را مطرح نمودند سهم مهمی در توسعهی الکترودهای یونگزین غشای مایع داشت. روس، اولین غشای مایع حساس به کاتیون پتاسیم را تهیه نمود .[7 8]
پتاسیم یکی از مواد مغذی مورد نیاز بدن است. این ماده ی معدنی موجب افزایش شادابی و تحرک در فرد می شود، فشار خون بالا را کنترل می کند و خطر ابتلا به سکته ی مغزی را کاهش می دهد. پتاسیم یکی از مهمترین الکترولیت های موجود در بدن است که باعث بهبود عملکرد کلیه ها، غدد فوق کلیوی، قلب، سلول های عصبی و عضلانی و نیز باعث حفظ تعادل آبی و اسیدی بدن می شود. این فلز تنها فلزقلیایی بود که توسط عمل الکترولیز از هم جدا شده بود. از کاربردهای پتاسیم تهیه پراکسید پتاسیم؛ آلیاژهای تبادل گرمایی؛ شناساگر آزمایشگاهی؛ یکی از اجزای کود؛ ممکن است به جای جیوه در دماسنج به کار رود؛ پتاسیم، فلزی کم مصرف است زیرا سدیم که از آن ارزان تر است، جای آن را میگیرد. بیشتر نمکهای پتاسیم در پزشکی کاربرد دارد.
نیترات پتاسیم در ساخت باروت کاربرد دارد. و در ساخت شیشه استفاده می شود. الکترود یون گزین، نوعی سنسور الکتروشیمیایی معمولی و بسیار موفق است که دارای حد تشخیص پایین - در حد نانومولار یا محدوده غلظتی پایین تر - بوده و از آن برای تجزیه و نظارت بر محیط زیست، تشخیص بالینی و زمینه های بیشمار دیگری، استفاده می شود. این نوع الکترود به دلیل کاربرد آسان، کم هزینه بودن، غیرمخرب بودن، انتخابگری مطمئن، ارائه پاسخ مناسب و سریع، گستره پویایی وسیع توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.>12@
الکترودهای یون گزین یکی از معدود حسگرهای تجزیه ای هستند که نمی توانند هم کاتیون ها و هم آنیون ها را اندازه گیری کنند. برای تجزیه و تشخیص بالینی بسیار مورد استفاده است. در ابتدا این الکترودها از یک مایع آلی ساده تشکیل شد؛ اما امروزه با کیفیت بالاتری ساخته شده و در نتیجه استحکام بهتری دارد. همزمان با ظهور مواد غشایی بهتر و پیشرفت این فرآیندها، الکترودهایی با کیفیت بالا و سایز کوچک، در دسترس قرار گرفت. امروزه الکترودهای غشا مایع با حد بسیار پایین - در حد نانومولار - موجود است.
الکترودهای غشا مایع دارای مزایایی چون، سادگی تهیه، هزینه ساخت پایین، حساسیت بالا، حد تشخیص پایین، آسیب پذیری کم، منحنی کالیبراسیون با محدوده خطی وسیع و قابلیت تنظیم به شکل دلخواه است. عیب این الکترودها این است که دارای پایداری حرارتی و مکانیکی کم بوده و استفاده از آنها، در محیط های آلی محدوداست [9] و. [11 ] در این تحقیق، از روش پتانسیومتری با استفاده از الکترودهای یون گزین استفاده شد. در طراحی و تهیه یک الکترود غشایی یون گزین از-4نیتروبنزو--15کرون- - 5 آیونوفور - به عنوان در کاربردهای بیولوژیکی، پزشکی بسیار سودمند هستند زیرا آن ها فعالیت یون ها را به گونه ای مستقیم اندازه گیری می کنند. الکترود با غشا مایع، گروه بسیار متنوعی از الکترودهای یون گزین است. امروزه الکترودهای با غشا مایع در بیمارستان ها حامل در غشا،دی بوتیل فتالات - - DBP به عنوان نرم کننده، پلی وینیل کلراید - - PVC به عنوان ماتریکس و تترا هیدروفوران - - THF به عنوان حلال، استفاده شده است.
1-2مواد و معرف های مورد استفاده
