РОЗРОБКА ХІМІЧНОГО СЕНСОРА ЧУТЛИВОГО ДО БЕНЗИЛАТУ БОРУ

Анотація

У даному дослідженні H₃BO₃ використано як реагент для отримання бензилату бору - аналітичної форми бензилової кислоти (БК), а також іонного асоціату борбензилату із катіоном тетраоктиламонію (ТОА) як активної речовини потенціометричного ПВХ пластифікованого сенсора, чутливого до даної аналітичної форми. Утворення борбензилату підтверджено методом ІЧ спектроскопії. Показано, що на ІЧ спектрі БК присутні смуги поглинання в області 3393,69 см^-1 та 1715,77 см^-1, що відповідають коливанням –OН та >С=О груп відповідно. На ІЧ спектрі комплексу смуга поглинання –OН груп в області 3300 - 3400 см^-1 відсутня, що говорить про їх участь в утворенні ефірних зв’язків, а в області 1723,41 см^-1 та 1742,05 см^-1 спостерігається поява інтенсивних смуг (>С=О).

Досліджено метрологічні та експлуатаційні характеристики сенсора та визначено оптимальні умови отримання аналітичної форми БК у вигляді [B(Benz)(ОН)₂]^-. Оптимізовано склад чутливої ПВХ мембрани який відповідно становить 0,1% ІА, 33,0% ПВХ та 66,9% о-нітрофенілоктилового етеру (о-НФОЕ) як пластифікатора. Показано, що для отримання аналітичної форми [B(Benz)(ОН)₂]^- розчин БК слід нагрівати до кипіння протягом 15 хв. у середовищі буферного розчину Н₃ВО_{3 (нас.)} - 0,1 М NaOH - 0,1 М H₃PO₄ з рН 5,5. Встановлено, що у оптимальних умовах крутизна електродної функції розробленого сенсора близька до теоретичної для однозарядних іонів і становить 55,2 мВ/рС, межа визначення pC_min = 4,9, а межі лінійності 10^-2 – 10^-4 моль/л. Час відгуку, в залежності від концентрації добавки аналітичної форми, складав 5-30 с.

Досліджено селективність сенсора до катіонів металів, аніонів органічних та неорганічних кислот, а також поліатомних спиртів, вибір яких визначався здатністю останніх до утворення комплексних сполук із БК чи Н₃ВО₃. Показано високу селективність сенсору до інтерферентів.

Для оцінки можливостей використання розробленого сенсора на практиці, проведено аналіз препарату «Дифенін» на вміст бензилової кислоти, яка може утворюватися при синтезі даного препарату. Отримані результати аналізу проб фармпрепарату методом Грана із добавками БК показали, що розроблений сенсор адекватно реагує на внесені кількості БК у межах похибки потенціометрії.

Показано, що використання потенціометрії у поєднанні з переведенням аналіту у активну форму з допомогою доступного реагенту – борної кислоти дозволяє розробити прості методики визначення органічних речовин для яких використання потенціометрії не поширене. Отримання комплексного боронатного ефіру бензилової кислоти у пробі, та внесення його у склад чутливої мембрани сенсора забезпечує селективність до цільового аналіту.

Ключові слова: бензилова кислота; борбензилат; потенціометричний сенсор; іонний асоціат.