A Sensitive Nitrate Ion-Selective Electrode from a Pencil Lead. An Analytical Laboratory Experiment

Bendikov, Tatyana; Harmon, Thomas C.

doi:10.1021/ed082p439

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“…Esses resultados confirmam a incorporação de íons F -no filme de polipirrol conferindo uma seletividade na resposta potenciométrica para o ânion dopante. A resposta potenciométrica observada é atribuída ao equilíbrio formado entre a interface da membrana dopada e os ânions presentes em solução, sendo dada por: E (mV) = constante + (59,16*β) pA [6] .…”

Section: Resultsunclassified

“…A capacidade de incorporação de diferentes ânions na estrutura polimérica durante o processo de polimerização afeta diretamente propriedades como adesão, condutividade, morfologia, resistência mecânica e atividade química [5] e também confere seletividade ao íon dopante o que possibilita o uso deste material para a construção de eletrodos íon-seletivos as espécies incorporadas. Na literatura são verificados relatos do uso do polipirrol para a determinação de diversas espécies de interesse, como por exemplo, nitrato [6] , cloreto [7] , perclorato [8] , dipirona [9] e sacarina [10] . A preparação dos filmes de polipirrol dopados pode ser realizada sobre as mais diversas superfícies eletródicas, como cobre [11] e platina [12] , empregando diferentes métodos eletroquímicos como, por exemplo, procedimentos potenciodinâmico, potenciostático e galvanostático [13] …”

unclassified

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Filmes de polipirrol aplicados no desenvolvimento de eletrodos descartáveis seletivos a íons fluoreto

et al. 2014

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Resumo: O presente manuscrito descreve o desenvolvimento de um sensor descartável sensível e seletivo baseado em filmes de polipirrol dopados (PPy) para determinação íons fluoreto. Os íons fluoretos foram incorporados na matriz PPy durante a polimerização eletroquímica realizada em condições galvanostáticas em um eletrodo compósito etileno vinil acetato e negro de fumo. Parâmetros experimentais envolvidos na preparação de película PPy tais como densidade de corrente elétrica, carga elétrica, o pH e a concentração de eletrólito foram otimizados de forma a maximizar a resposta potenciométrica. A resposta do sensor para íons de flúor foi linear no intervalo de concentração de 1,00 × 10 -5 a 1,08 × 10 -2 mol L -1, com uma inclinação de ~ 40 mV / pF e foi estável suficiente para várias determinações. O método foi aplicado com sucesso na determinação de íons fluoreto em amostras comerciais farmacêuticas. Os resultados demonstraram que o sensor proposto pode ser utilizado como uma alternativa interessante aos métodos analíticos tradicionais para determinação de íons fluoreto. Palavras-chave: Filmes de polipirrol, íons fluoreto, eletrodos íon-seletivo, eletrodo compósito. Polypyrrole Films Applied to Development of Disposable Ion-selective Electrode for Fluoride Ions DeterminationAbstract: This manuscript describes the development of a sensitive and selective disposable potentiometric sensor based on doped polypyrrole films (PPy) for fluoride ions determination. The fluoride ions were incorporated in the PPy matrix during electrochemical polymerization under galvanostatic conditions on a composite electrode of ethylene vinyl acetate and black carbon. Experimental parameters involved in PPy film preparation, such as electric current densities, electric charge, pH and electrolyte concentration, were optimized in order to maximize the potentiometric response. The sensor response for fluoride ions was linear in the concentration range of 1.00 × 10 -5 to 1.08 × 10 -2 mol L -1 , with a slope of ~40 mV/pF, and it was sufficiently stable for several determinations. The method was successfully applied in the determination of fluoride ions in pharmaceutical commercial samples. Results demonstrated that the proposed sensor can be used as an interesting alternative to traditional analytical methods for fluoride ions. Keywords: Polypyrrole films, fluoride ions, ions-selective electrode, composite electrode. IntroduçãoO desenvolvimento de sensores eletroquímicos vem sendo amplamente explorado nos últimos anos, devido a características apresentadas por estes dispositivos tais como: baixos limites de detecção, alta seletividade e estabilidade [1] . Dentre as diversas possibilidades de resposta dos sensores eletroquímicos, podemos destacar os potenciométricos devido à simplicidade operacional e o baixo custo. Destaque para os eletrodos íon-seletivo (ISE) de membrana que permitem a determinação dos mais diversos analitos com alta seletividade, baixos limites de detecção e poucos efeitos de interferência da matriz [2] . O uso de polímeros...

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Section: Resultsunclassified

unclassified

Filmes de polipirrol aplicados no desenvolvimento de eletrodos descartáveis seletivos a íons fluoreto

et al. 2014

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“…The use of a membrane helps the potentiometry system to be selective to nitrate ions and is one of the factors that affects the system's limit of detection (LOD). Bendikov and Harmon [23] mentioned that doped polypyrrole (PPy(NO 3 -)) is a highly selective membrane in an ISE system for nitrate determination in water. They revealed that conductive polymer polypyrrole is widely used due to its high conductivity ability and it being relatively stable.…”

Section: Conventional Detection Strategiesmentioning

confidence: 99%

Techniques in Advancing the Capabilities of Various Nitrate Detection Methods: A Review

Azmi

Azman

Ibrahim

et al. 2017

International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems

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“…Recently we have also proposed the use of everyday pencil leads as a substrate for polymerization of pyrrole [16]. PPy(NO 3 − ) sensors, prepared on a pencil lead, substrate greatly facilitated handling and use.…”

Section: Potentiometric Response Of Ppy(nomentioning

confidence: 99%

Development and environmental application of a nitrate selective microsensor based on doped polypyrrole films

Bendikov

Kim

Harmon

2005

Sensors and Actuators B: Chemical

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This work describes the development and testing of a sensitive and selective potentiometric nitrate microsensor based on doped polypyrrole films. Utilizing 6-7 m carbon fibers as a substrate for pyrrole electropolymerization allowed fabrication of flexible, miniature and inexpensive sensors for in situ monitoring of nitrate. The sensors have a rapid response (several seconds) and in their characteristics are competitive with expensive commercial nitrate ion selective electrodes (ISE), exhibiting Nernstian behavior (slopes 54 ± 1 mV per log cycle of nitrate concentration (n = 8), at T = 22• C), a linear response to nitrate concentrations spanning three orders of magnitude (0.1-10 −4 M or 6200-6.2 ppm of NO 3 − ), and a detection limit of (3 ± 1) × 10 −5 M (1.25-2.5 ppm). After a 2-month-period, the response was unchanged, and after 4.5 months, one version of the electrode continued to exhibit significant sensitivity to nitrate. Several polypyrrole nitrate microsensors were embedded sequentially downstream from a point source of nitrate solution in an intermediate scale physical groundwater model as a test of their performance under simulated environmental conditions. The microsensors responded appropriately to the approaching nitrate solution front, demonstrating dispersion and attenuation of the nitrate concentrations that increased with distance from the source.

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A Sensitive Nitrate Ion-Selective Electrode from a Pencil Lead. An Analytical Laboratory Experiment

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Filmes de polipirrol aplicados no desenvolvimento de eletrodos descartáveis seletivos a íons fluoreto

Filmes de polipirrol aplicados no desenvolvimento de eletrodos descartáveis seletivos a íons fluoreto

Techniques in Advancing the Capabilities of Various Nitrate Detection Methods: A Review

Development and environmental application of a nitrate selective microsensor based on doped polypyrrole films

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