An ISFET-FIA system for high precision pH recording

Woias, Peter; Koch, Sabine; Müller, E.; Barrow, David A.; Cefai, Joseph J.; Curtis, G.; Hughes, Helen MacGill

doi:10.1016/0925-4005(93)85029-a

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“…Guest editor: Luis Alberto Avaca. the literature 16,17 . However, the disadvantages of such sensors are arduous preparation, interference of Na + ions and long response time.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of a Fe2O3-based graphite-epoxy tubular electrode as pH sensor in flow injection potentiometry

Teixeira¹,

Ramos²,

Cassiano³

et al. 2000

J. Braz. Chem. Soc.

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Uma avaliação sistemática de um eletrodo tubular de Fe 2 O 3 em grafite epóxi foi realizada através de medições de pH em um sistema de injeção em fluxo de linha única. O eletrodo tubular foi obtido pela deposição de uma mistura de óxido de ferro(III), pó de grafite e resina epóxi no interior de um orifício feito previamente no canal de injeção (de resina poliuretana). O efeito da composição do eletrodo e dos parâmetros do sistema de injeção em fluxo (vazão e volume amostra) sobre a resposta do eletrodo foram avaliados em quintuplicata (limite de confiança de 95%). A melhor resposta potenciométrica (E/mV = 178,2 -26,5 pH; r = 0,9995) foi obtida no intervalo de pH de 2 a 12 com um eletrodo de composição em massa 30% de Fe 2 O 3 , 20% de grafite e 50% de resina epóxi, volume de injeção de amostra de 300 µL e vazão de 3,2 mL min -1 . A frequência analítica foi 90 h -1 e um tempo de vida útil de pelo menos 6 meses (mais de 2000 determinações) foi obtido.A systematic evaluation of a Fe 2 O 3 graphite-epoxy tubular electrode was investigated through pH measurements in a single-channel flow injection system. The tubular electrode was obtained by deposition of a mixture of iron(III) oxide, graphite powder and epoxy resin into a hole previously made in the injection channel (of a polyuretane resin block). The effect of electrode composition and flow injection parameters (flow rate and injection sample volume) on the Fe 2 O 3 -tubularelectrode response was initially evaluated in quintuplicate (confidence level of 95%). The best potentiometric response (E/mV = 178.2 -26.5 pH; r = 0.9995) was reached in the pH range 2 to 12 with an electrode composition in mass of 30% Fe 2 O 3 , 20% graphite and 50% epoxy resin, injection sample volume of 300 µL and a flow rate of 3.2 mL min -1 . The frequency rate was 90 h -1 and a useful lifetime of at least six months (more than 2000 determinations) was obtained.

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“…Guest editor: Luis Alberto Avaca. the literature 16,17 . However, the disadvantages of such sensors are arduous preparation, interference of Na + ions and long response time.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of a Fe2O3-based graphite-epoxy tubular electrode as pH sensor in flow injection potentiometry

Teixeira¹,

Ramos²,

Cassiano³

et al. 2000

J. Braz. Chem. Soc.

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“…The work function difference between the metal and the semiconductor (4ms) of MOS structure is replaced by the work function difference between the chemically sensing membrane and the semiconductor (4) ofEIS structure. Therefore, the drain current-voltage characteristics of an ISFET in the unsaturated region is given by2 (5) where VG is the reference electrode voltage, QB is the charge in the depletion layer of the semiconductor, Qox is the …”

Section: Theorymentioning

confidence: 99%

<title>pH response of a-Si:H ISFET</title>

Chou

Lin

1999

SPIE Proceedings

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The ion-sensitive field-effect transistors (ISFETs) with hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) were fabricated. In this paper, the hydrogenated amorphous silicon acting as sensing membrane was used to investigate the pH response of a-Si:H ISFET. The IDS-VG curves were carried out by I-V measuring system. The basic parameter of a-Si:H ISFET, namely sensitivity was obtained from IDS-VG curves. It exhibited a superior pH response of 50.6 mV/pH at temperature of 25CC.Moreover, other characteristic parameters such as hysteresis and drift were proposed. Finally, the effects of operating temperature on sensitivity and drift were presented.

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“…O primeiro sistema FIA com detecção multiparamétrica deve-se a Hansen 127 , que incorporou, em série, um eléctrodo sensível a cálcio e outro de pH para detecção simultânea dos respectivos iões. Este procedimento pode ser atingido utilizando-se vários 14,42,56,67,69,97,109,127,152,160,174,175,177,182,184,196,198,203,207,220,224,226,273,301 , ou um só detector, com a ajuda de diferentes configurações FIA 331 . As montagens para determinações multiparamétricas podem ser baseadas na colocação de detectores em série, desde que o primeiro detector não seja destrutivo da amostra, ou na divisão de fluxo após a injecção da mesma.…”

Section: Figura 4 Distribuição Das áReas De Aplicação Dos Sistemas Funclassified

“…A utilização frequente destes sistemas, nos quais numa mesma análise se procede à monitorização de dois ou mais parâmetros, tem sido muito explorada, particularmente nesta última década, sobretudo porque, dada a utilização de unidades de configuração tubular, o fluxo de amostra mantém as suas características hidrodinâmicas inalteradas. Encontramse descritos inúmeros sistemas de fluxo empregando dois ou mais detectores potenciométricos 14,42,56,67,69,97,109,127,152,160,174,175,177,182,184,196,198,203,207,220,224,226,273,301 , mas também dois tipos distintos de processos de detecção 7,21,25,34,73,75,79,80,120,141,152,156,187,189,197,219,232,233,287,290,304,312,318 . Como exemplos destacam-se,...…”

Section: Figura 4 Distribuição Das áReas De Aplicação Dos Sistemas Funclassified

Detectores potenciométricos para sistemas de análise por injecção em fluxo, evolução e aplicação

Couto

Montenegro

2000

Quím. Nova

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REVISÃO INTRODUÇÃOA necessidade de obviar os procedimentos analíticos de preparação das amostras, redução dos custos e acréscimo do número de análises a efectuar, justifica um grande interesse no desenvolvimento e aplicação da análise automática nestes últi-mos 40 anos. Tendo em conta que a maior parte dos processos de separação e conversão química se realizam em fase aquosa, Skeggs 1 deu o primeiro passo no desenvolvimento de uma metodologia baseada em fluxo contínuo segmentado (SFA), em 1957, com monitorização contínua dos parâmetros em fluxo. Durante cerca de duas décadas, recorreu-se ao uso da segmentação, como forma de evitar a dispersão, e consequentemente, mantendo a identidade de cada amostra para promover análises contínuas de amostras.Foi apenas em 1975 que surgiu o conceito de análise por injecção em fluxo (FIA), no qual, pequenos volumes de amostra, rigorosamente medidos, eram introduzidos de forma intermitente/discreta num fluído transportador, que a arrastava através de um sistema de fluxo não segmentado 2 . No decurso desse transporte, a amostra poderia sofrer uma série de transformações físico-químicas, desde diluição, reacção química, tamponação, extracção, etc, em unidades modulares adequadas, intercaladas em linha.As determinações em sistemas FIA apresentavam como grandes vantagens, particularmente em relação ao fluxo segmentado, a possibilidade de efectuar as determinações em condições de não equilíbrio físico ou químico e permitiam um processamento de dados mais versátil (facultando a análise da altura, área e largura de pico ou distância entre picos).Embora a metodologia FIA seja uma das mais recentes técni-cas baseadas em fluxo, a sua aplicação compreende já mais de 5000 artigos publicados, abrangendo desde analitos inorgânicos a enzimáticos, desde iões a macromoléculas, desde quantidades vestigiais a altas concentrações, podendo ser utilizada em meios aquosos ou não aquosos 3,4 . O próprio conceito e definição de análise por injecção em fluxo tem evoluído, decorrendo este facto quer das potencialidades que a técnica foi oferecendo ao longo dos tempos, quer da sua grande versatilidade de aplicação.Muito embora grande parte dos trabalhos realizados nesta área contemplassem, como processo de detecção, a espectrofotometria, Ruzicka 5-7 e Pungor 8-10 exploraram também a possibilidade de aplicar FIA conjuntamente com a detecção potenciométrica, sugerindo o desenvolvimento dos sistemas denominados FIP (Flow Injection Potentiometry).Os eléctrodos selectivos de ião (ESI) são sensores electroquí-micos 11 que funcionam como detectores de superfície, pelo que a natureza do processo electroquímico, que geralmente decorre à superfície do sensor, os torna especialmente atractivos para sistemas de fluxo 12 . A simplicidade da aparelhagem que lhes está associada torna-os particularmente indicados para processos de controlo analítico, como alternativa às normalmente morosas e dispendiosas metodologias convencionais. Adicionalmente, são de fácil construção, as suas medições não são afectadas pela coloração ...

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An ISFET-FIA system for high precision pH recording

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Evaluation of a Fe2O3-based graphite-epoxy tubular electrode as pH sensor in flow injection potentiometry

Evaluation of a Fe2O3-based graphite-epoxy tubular electrode as pH sensor in flow injection potentiometry

<title>pH response of a-Si:H ISFET</title>

Detectores potenciométricos para sistemas de análise por injecção em fluxo, evolução e aplicação

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