RU2660749C1 - Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles - Google Patents
Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660749C1 RU2660749C1 RU2017120680A RU2017120680A RU2660749C1 RU 2660749 C1 RU2660749 C1 RU 2660749C1 RU 2017120680 A RU2017120680 A RU 2017120680A RU 2017120680 A RU2017120680 A RU 2017120680A RU 2660749 C1 RU2660749 C1 RU 2660749C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- hydrogen peroxide
- potential
- solution
- branch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения содержания пероксида водорода в водных растворах методом циклической вольтамперометрии.The invention relates to analytical chemistry, and in particular to a method for determining the content of hydrogen peroxide in aqueous solutions by cyclic voltammetry.
Известен метод определения пероксида водорода в красках для волос на стеклографитовом электроде, модифицированном наночастицами палладия [S.A. Kittle, В.D. Assresahegn and T.R. Soreta, Electrochemical determination of hydrogen peroxide at a glassy carbon electrode modified with palladium nanoparticles, J. Serb. Chem. Soc. 2013, 78 (5), p. 701-711]. Измерения проводят на анализаторе BASi Epsilion EC-Version 1.40.67 амперометрическим и вольтамперометрическим методом с использованием трехэлектродной ячейки, состоящей из индикаторного стеклографитового электрода, модифицированного наночастицами палладия, электрода сравнения, в качестве которого используется хлоридсеребряный электрод, вспомогательного электрода, в качестве которого используется платиновая проволока. Стеклографитовый электрод помещают в электрохимическую ячейку, заполненную раствором 0,1 М перхлората натрия. Затем на поверхность этого электрода подают потенциал от -1,1 до +1,4 В при скорости развертки потенциалов 50 мВ/с в течение 5 минут (5 полных циклов). Модифицирование стеклографитового электрода проводят при потенциале, равном 0,0 В, в течение 5 с в растворе 7,5 мМ хлорида палладия и цитратного буфера. Затем индикаторный электрод помещают в другую электрохимическую ячейку подают на индикаторный электрод напряжение, равное -0,2 В, регистрируют электрохимический сигнал пероксида водорода в 0,1 М фосфатном буфере при скорости развертки потенциала 50 мВ/с. В результате получают линейную зависимость электрохимического отклика от концентрации пероксида водорода в диапазоне изменения концентраций 1⋅10-6 М - 14⋅10-3 М с пределом обнаружения 0,33⋅10-6 М.A known method for the determination of hydrogen peroxide in hair dyes on a glass-graphite electrode modified with palladium nanoparticles [SA Kittle, B.D. Assresahegn and TR Soreta, Electrochemical determination of hydrogen peroxide at a glassy carbon electrode modified with palladium nanoparticles, J. Serb. Chem. Soc. 2013, 78 (5), p. 701-711]. Measurements are carried out on a BASi Epsilion EC-Version 1.40.67 analyzer using the amperometric and voltammetric methods using a three-electrode cell consisting of a glass-graphite indicator electrode modified with palladium nanoparticles, a reference electrode, which uses a silver chloride electrode, and an auxiliary electrode, which uses a platinum wire . A glass graphite electrode is placed in an electrochemical cell filled with a solution of 0.1 M sodium perchlorate. Then a potential from -1.1 to +1.4 V is applied to the surface of this electrode at a potential sweep speed of 50 mV / s for 5 minutes (5 full cycles). Modification of the glass-graphite electrode is carried out at a potential equal to 0.0 V for 5 s in a solution of 7.5 mm palladium chloride and citrate buffer. Then the indicator electrode is placed in another electrochemical cell, a voltage of -0.2 V is applied to the indicator electrode, the electrochemical signal of hydrogen peroxide is recorded in 0.1 M phosphate buffer at a potential sweep speed of 50 mV / s. As a result, a linear dependence of the electrochemical response on the concentration of hydrogen peroxide is obtained in the concentration variation range 1⋅10 -6 M - 14⋅10 -3 M with a detection limit of 0.33⋅10 -6 M.
Данный способ определения пероксида водорода не позволяет определить пероксид водорода при концентрации меньше 0,33⋅10-6 М, так как используемый индикаторный электрод не чувствителен к присутствию пероксида водорода в растворе.This method of determining hydrogen peroxide does not allow determination of hydrogen peroxide at a concentration of less than 0.33 × 10 -6 M, since the indicator electrode used is not sensitive to the presence of hydrogen peroxide in the solution.
Известен способ определения пероксида водорода в природных водных объектах, озерная дождевая вода на стеклоуглеродном электроде, модифицированном диоксидом марганца MnO2 хроноамперометрическим методом [L. Wen-Zhi, L. You, Н. Guang-Qi, Preparation of manganese dioxide modified glassy carbon electrode by a novel film plating/cyclic, J. Chil. Chem. Soc, 54, №4, 2009, p. 366-371].A known method for the determination of hydrogen peroxide in natural water bodies, lake rainwater on a glassy carbon electrode modified with manganese dioxide MnO 2 chronoamperometric method [L. Wen-Zhi, L. You, N. Guang-Qi, Preparation of manganese dioxide modified glassy carbon electrode by a novel film plating / cyclic, J. Chil. Chem. Soc, 54, No. 4, 2009, p. 366-371].
Измерения проводят на электрохимическом анализаторе CHI 660С в трехэлектродной ячейке, где в качестве индикаторного электрода используется стеклоуглеродный электрод, модифицированный диоксидом марганца MnO2, в качестве электрода сравнения используется хлоридсеребряный электрод, а в качестве вспомогательного электрода используется платиновый электрод. Для модифицирования поверхности стеклоуглеродного электрода используют раствор, содержащий 1,8 мкМ хлорида марганца и 0,6 М хлорида калия, где проводится электрохимическое осаждение марганца при потенциале -1,4 В в течение 180 с. Аналитический сигнал регистрируют в 0,1 М фосфатном буферном растворе, содержащем 0,1 М KCl, где рН 7,38, при постоянном потенциале 0,6 В в хроноамперометрическом режиме. В результате получают линейную зависимость электрохимического сигнала от концентрации H2O2 в диапазоне от 4,1⋅10-10 - 1⋅10-4 М с минимальной обнаруживаемой концентрацией 3⋅10-10 М. Время отклика электрода для достижения 95% стационарного тока меньше 2 с.The measurements are carried out on a CHI 660C electrochemical analyzer in a three-electrode cell, where a glass-carbon electrode modified with manganese dioxide MnO 2 is used as an indicator electrode, a silver chloride electrode is used as a reference electrode, and a platinum electrode is used as an auxiliary electrode. To modify the surface of the glassy carbon electrode, a solution containing 1.8 μM manganese chloride and 0.6 M potassium chloride is used, where electrochemical deposition of manganese is carried out at a potential of -1.4 V for 180 s. The analytical signal is recorded in 0.1 M phosphate buffer solution containing 0.1 M KCl, where the pH is 7.38, with a constant potential of 0.6 V in chronoamperometric mode. As a result, a linear dependence of the electrochemical signal on the concentration of H 2 O 2 is obtained in the range from 4.11010 -10 - 1⋅10 -4 M with a minimum detectable concentration of 3⋅10 -10 M. The response time of the electrode to achieve 95% stationary current less than 2 s.
Такой способ определения пероксида водорода не позволяет проводить определение концентраций пероксида водорода меньше 3⋅10-10 М, так как используемый индикаторный электрод не чувствителен к присутствию пероксида водорода в растворе.This method of determining hydrogen peroxide does not allow the determination of hydrogen peroxide concentrations of less than 3 × 10 -10 M, since the indicator electrode used is not sensitive to the presence of hydrogen peroxide in the solution.
Ближайшим из аналогов является способ определения пероксида водорода в различных напитках на графитоуглеродном электроде, модифицированном оксидом графена, нафионом, наночастицами серебра, третичного бутилгидрохинона методом дифференциально-импульсной вольтамперометрии [N. Nasirizadeh, М. Ghaani, Z. Shekari, Novel non enzymatic TBHQ modified electrochemical sensor for hydrogen peroxide determination in different beverage samples, J. Braz. Chem. Soc, Vol. 27, No. 9, 1577-1586, 2016]. Измерения проводят на μ-Autolab потенциостате (Eco Chemie Utrecht) с программным обеспечением GPES 4.9 в режиме дифференциально-импульсной вольтамперометрии.The closest of the analogues is a method for determining hydrogen peroxide in various drinks on a graphite-carbon electrode modified with graphene oxide, Nafion, silver nanoparticles, tertiary butyl hydroquinone by pulse-differential voltammetry [N. Nasirizadeh, M. Ghaani, Z. Shekari, Novel non enzymatic TBHQ modified electrochemical sensor for hydrogen peroxide determination in different beverage samples, J. Braz. Chem. Soc, Vol. 27, No. 9, 1577-1586, 2016]. The measurements are carried out on a μ-Autolab potentiostat (Eco Chemie Utrecht) with software GPES 4.9 in the mode of differential-pulse voltammetry.
Для определения пероксида водорода используют трехэлектродную ячейку, где в качестве индикаторного электрода используют графитоуглеродный электрод, модифицированный последовательно оксидом графена, нафионом, наночастицами серебра, третичного бутилгидрохинона, в качестве электрода сравнения используют насыщенный хлоридсеребрянный электрод, в качестве вспомогательного электрода используют платиновый электрод.To determine hydrogen peroxide, a three-electrode cell is used, where a graphite-carbon electrode, sequentially modified with graphene oxide, Nafion, silver nanoparticles, tertiary butyl hydroquinone, is used as an indicator electrode, a saturated silver-chloride electrode is used as a reference electrode, and a platinum electrode is used as an auxiliary electrode.
Для подготовки рабочей поверхности индикаторного электрода, на графитоуглеродный электрод подают потенциал в области изменения потенциала от -1,45 до 1,7 В в циклическом режиме в растворе бикарбоната калия при скорости изменения потенциала 100 мВ/с. Затем активированный электрод с подготовленной поверхностью модифицируют гомогенизированным оксидом нафиона-графена. Для этого на электрод помещают 1 мг смеси, высушивают при комнатной температуре, электрохимически осаждают ионы серебра в циклическом режиме из 10-3 М AgNO3 в присутствии HNO3 в области потенциалов от -0,7 до 1,9 В при скорости изменения потенциала 80 мВ/с, высушивают индикаторный электрод, помещают в раствор стабилизатора третичного бутилгидрохинона, поляризуют поверхность электрода в циклическом режиме в фосфатном буфере для получения наночастиц серебра, после чего регистрируют электрохимический сигнал при потенциале -0,05 В на анодной ветви циклической кривой. Затем в трехэлектродную ячейку с фосфатным буфером добавляют аликвотную часть анализируемого напитка, после чего регистрируют электрохимический сигнал при потенциале -0,05 В на анодной ветви циклической кривой. В результате чего получают линейную зависимость электрохимического сигнала пероксида водорода в одном из трех диапазонов концентраций 1,52⋅10-6 - 9,79⋅10-6 М, 9,79⋅10-6 - 231,0⋅10-6 М, 231,0⋅10-6 - 8330,0⋅10-6 М, при этом предел обнаружения пероксида водорода составляет 0,46⋅10-6 М.To prepare the working surface of the indicator electrode, a potential in the range of potential changes from -1.45 to 1.7 V in a cyclic mode in a potassium bicarbonate solution at a potential change rate of 100 mV / s is applied to a graphite-carbon electrode. Then, the activated electrode with the prepared surface is modified with homogenized Nafion-graphene oxide. To do this, 1 mg of the mixture is placed on the electrode, dried at room temperature, silver ions are electrochemically precipitated from 10 -3 M AgNO 3 in the cyclic mode in the presence of HNO 3 in the potential range from -0.7 to 1.9 V at a rate of change of 80 mV / s, the indicator electrode is dried, placed in a tertiary butylhydroquinone stabilizer solution, the electrode surface is polarized in a cyclic mode in phosphate buffer to obtain silver nanoparticles, after which an electrochemical signal is recorded at a potential of -0.05 V on the anode branch of the leaf curve. Then, an aliquot of the analyzed beverage is added to the three-electrode cell with phosphate buffer, after which the electrochemical signal is recorded at a potential of -0.05 V on the anode branch of the cyclic curve. As a result, a linear dependence of the electrochemical signal of hydrogen peroxide is obtained in one of three concentration ranges 1.52⋅10 -6 - 9.79⋅10 -6 M, 9.79⋅10 -6 - 231.0⋅10 -6 M, 231.0⋅10 -6 - 8330.0⋅10 -6 M, while the detection limit of hydrogen peroxide is 0.46⋅10 -6 M.
Этот способ определения пероксида водорода не позволяет определить концентрацию пероксида водорода концентрацией меньше 0,46⋅10-6 М, так как используемый индикаторный электрод не чувствителен к присутствию пероксида водорода в растворе.This method of determining hydrogen peroxide does not allow determining the concentration of hydrogen peroxide with a concentration of less than 0.46 × 10 -6 M, since the indicator electrode used is not sensitive to the presence of hydrogen peroxide in the solution.
Предложенный способ позволяет снизить предел и нижнюю границу определения содержания пероксида водорода в водных растворах.The proposed method allows to reduce the limit and lower limit of determining the content of hydrogen peroxide in aqueous solutions.
Технический результат обеспечивается тем, что для определения пероксида водорода в водных растворах используют трехэлектродную ячейку, где в качестве индикаторного электрода используют графитовый электрод, модифицированный коллоидными наночастицами серебра, в качестве электрода сравнения - насыщенный хлоридсеребряный электрод, в качестве вспомогательного электрода - насыщенный хлоридсеребряный электрод.The technical result is ensured by the fact that a three-electrode cell is used to determine hydrogen peroxide in aqueous solutions, where a graphite electrode modified with colloidal silver nanoparticles is used as an indicator electrode, a saturated silver chloride electrode is used as a reference electrode, and a saturated silver chloride electrode is used as an auxiliary electrode.
Для получения индикаторного электрода в емкость (кварцевый стаканчик), содержащую золь серебра, полученного при мольном соотношении реагентов AgNO3 : Na3C6H507 как 1:3, помещают трехэлектродную ячейку. На графитовый электрод подают потенциал электролиза, равный -0,8 В, в течение 300 с. Затем индикаторный электрод вынимают из емкости, ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в другую емкость (другой кварцевой стаканчик) с размещенными в ней электродом сравнения и вспомогательным электродом и заполненную раствором фонового электролита: 10 мл водопроводной воды с добавкой 1 мл 0,1 М NaO. Производят вибрационное перемешивание в течение 20 с. Регистрируют анодную ветвь циклической вольтамперной кривой, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой раствора фонового электролита относительно электрода сравнения при скорости развертки 40 мВ/с и потенциале от - 1,0 и до + 2,0 В.To obtain an indicator electrode, a three-electrode cell is placed in a container (quartz glass) containing a silver sol obtained at a molar ratio of reagents AgNO 3 : Na 3 C 6 H 5 0 7 as 1: 3. An electrolysis potential of −0.8 V is applied to the graphite electrode for 300 s. Then, the indicator electrode is removed from the container, rinsed with double-distilled water and placed in another container (another quartz glass) with a reference electrode and an auxiliary electrode placed in it and filled with a background electrolyte solution: 10 ml of tap water with the addition of 1 ml of 0.1 M NaO. Vibrate agitation for 20 s. The anode branch of the cyclic current-voltage curve is recorded, and then the cathode branch of the cyclic current-voltage curve of the background electrolyte solution relative to the reference electrode at a sweep speed of 40 mV / s and a potential from - 1.0 to + 2.0 V.
Затем в трехэлектродную ячейку добавляют 20 мкл раствора первой добавки пероксида водорода неизвестной концентрации, проводят вибрационное перемешивание раствора фонового электролита в течение 20 с, регистрируют анодную ветвь, катодную ветвь циклической вольтамперной кривой раствора фонового электролита относительно электрода сравнения при скорости развертки 40 мВ/с и потенциале от - 1,0 до + 2,0 В, после чего регистрируют катодный максимум на вольтамперной зависимости в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В. Далее в трехэлектродную ячейку добавляют 20-50 мкл второй добавки аттестованной смеси пероксида водорода концентрацией 1⋅10-10 М, проводят вибрационное перемешивание раствора фонового электролита в течение 20 с, регистрируют анодную ветвь, катодную ветвь циклической вольтамперной кривой раствора фонового электролита относительно электрода сравнения при скорости развертки 40 мВ/с и потенциале от - 1,0 и до + 2,0 В, затем на катодной вольтамперной зависимости регистрируют увеличение катодного максимума в 2 раза относительно первой добавки в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В.Then, 20 μl of a solution of the first hydrogen peroxide additive of unknown concentration is added to a three-electrode cell, vibrational mixing of the background electrolyte solution is carried out for 20 s, the anode branch, the cathode branch of the cyclic current-voltage curve of the background electrolyte solution relative to the reference electrode at a sweep speed of 40 mV / s and potential from - 1.0 to + 2.0 V, after which the cathode maximum is recorded on the current-voltage dependence in the potential range from + 0.4 to 0.0 V. Then, into the three-electrode cell, 20-50 μl of the second additive of a certified hydrogen peroxide mixture with a concentration of 1⋅10 -10 M are added, vibrational mixing of the background electrolyte solution is carried out for 20 s, the anode branch, the cathode branch of the cyclic current-voltage curve of the background electrolyte solution relative to the reference electrode at a sweep speed of 40 mV are recorded / s and a potential from - 1.0 to + 2.0 V, then a 2-fold increase in the cathode maximum is recorded on the cathode current-voltage dependence relative to the first additive in the potential range from + 0.4 to 0.0 V.
Для получения полезного сигнала, зависящего от концентрации пероксида водорода, используется графитовый электрод, модифицированный коллоидными наночастицами серебра в отсутствии органического стабилизатора, что позволяет увеличить каталитическую активность за счет увеличения рабочей поверхности электрода, увеличения числа активных центров и большей электрокаталитической активности коллоидных наночастиц серебра по сравнению с ионами серебра (I) в способе-прототипе.To obtain a useful signal, which depends on the concentration of hydrogen peroxide, a graphite electrode modified with colloidal silver nanoparticles in the absence of an organic stabilizer is used, which allows increasing the catalytic activity by increasing the working surface of the electrode, increasing the number of active sites and the greater electrocatalytic activity of colloidal silver nanoparticles in comparison with silver ions (I) in the prototype method.
В предлагаемом способе впервые установлена способность пероксида водорода давать электрохимический сигнал на графитовом электроде, модифицированном коллоидными наночастицами серебра, полученными по цитратной методике.In the proposed method, the ability of hydrogen peroxide to give an electrochemical signal on a graphite electrode modified with colloidal silver nanoparticles obtained by the citrate method was first established.
Использование такого графитового электрода обусловлено высокой химической и электрохимической устойчивостью графита, широкой областью рабочих потенциалов, простотой изготовления, механическим обновлением поверхности и требованиями техники безопасности (не используются опасные или вредные вещества при работе с электродом).The use of such a graphite electrode is due to the high chemical and electrochemical stability of graphite, a wide range of working potentials, ease of manufacture, mechanical updating of the surface and safety requirements (hazardous or harmful substances are not used when working with the electrode).
Полученная модифицированная поверхность графитового электрода чувствительна к присутствию пероксида водорода в растворе, что позволяет судить о ее наличии.The obtained modified surface of the graphite electrode is sensitive to the presence of hydrogen peroxide in solution, which allows one to judge its presence.
Фоновый электролит, представляющий собой раствор водопроводной воды с добавкой 0,1 М NaOH, позволяет определять низкие содержания пероксида водорода с хорошей воспроизводимостью (относительное стандартное отклонение Sr=0,269) при минимальной концентрации, равной 1⋅10-10 М, что соответствует минимально определяемой концентрации с пределом обнаружения 0,71⋅10-10 М (в прототипе предел обнаружения составляет 0,46⋅10-6 М). Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность определения содержания пероксида водорода в водных растворах до 0,71⋅10-10 М, что на четыре порядка ниже по сравнению с прототипом.The background electrolyte, which is a solution of tap water with the addition of 0.1 M NaOH, allows one to determine low hydrogen peroxide contents with good reproducibility (relative standard deviation Sr = 0.269) at a minimum concentration of 1⋅10 -10 M, which corresponds to a minimally determined concentration with a detection limit of 0.71 × 10 −10 M (in the prototype, the detection limit is 0.46 × 10 −6 M). Thus, in comparison with the prototype, the proposed method allows to increase the sensitivity of determining the content of hydrogen peroxide in aqueous solutions up to 0.71 × 10 -10 M, which is four orders of magnitude lower compared to the prototype.
На фиг. 1 изображены циклические вольтамперные кривые пероксида водорода в модельном водном растворе, где кривая 1 - анодная ветвь, соответствующая раствору фонового электролита 0,1 М NaOH, кривая 2 - анодная ветвь, соответствующая первой добавке пероксида водорода с концентрацией, равной 2⋅10-10 М, кривая 3 - анодная ветвь, соответствующая второй добавке с концентрацией пероксида водорода 4⋅10-10 М, кривая 4 - катодная ветвь, соответствующая раствору фонового электролита 0,1 М NaOH, кривая 5 - катодная ветвь, соответствующая первой добавке пероксида водорода с концентрацией, равной 2⋅10-10 М, кривая 6 - катодная ветвь, соответствующая второй добавке с концентрацией пероксида водорода, равной 4⋅10-10 М.In FIG. Figure 1 shows cyclic current-voltage curves of hydrogen peroxide in a model aqueous solution, where
На фиг. 2 изображены циклические вольтамперные кривые пероксида водорода в водопроводной воде, где кривая 1 - анодная ветвь, соответствующая аликвоте водопроводной воды с добавкой 0,1 мл 1 М NaOH, кривая 2 - анодная ветвь, соответствующая первой добавке раствора с неизвестной концентрацией пероксида водорода; кривая 3 - анодная ветвь, соответствующая второй добавке с концентрацией пероксида водорода, равной 5⋅10-10 М, кривая 4 - катодная ветвь, соответствующая аликвоте водопроводной воды с добавкой 0,1 мл 1 М NaOH, кривая 5 - катодная ветвь, соответствующая первой добавке раствора неизвестной концентрации пероксида водорода; кривая 6 - катодная ветвь, соответствующая второй добавке с концентрацией пероксида водорода 5⋅10-10 М.In FIG. Figure 2 shows cyclic current-voltage curves of hydrogen peroxide in tap water, where
Пример 1. Определение концентрации пероксида водорода в модельном растворе.Example 1. Determination of the concentration of hydrogen peroxide in a model solution.
В кварцевый стаканчик с трехэлектродной ячейкой, где в качестве индикаторного электрода использовали графитовый электрод, модифицированный наночастицами серебра, в качестве электрода сравнения - насыщенный хлоридсеребряный электрод, в качестве вспомогательного электрода - насыщенный хлоридсеребряный электрод, добавили водопроводную воду.In a quartz glass with a three-electrode cell, where a graphite electrode modified with silver nanoparticles was used as an indicator electrode, a saturated silver chloride electrode was used as a reference electrode, and a saturated silver chloride electrode was used as an auxiliary electrode, tap water was added.
Для получения индикаторного электрода в кварцевый стаканчик, содержащий золь серебра, полученный при мольном соотношении реагентов AgNO3 : Na3C6H5O7 как 1:3, поместили трехэлектродную ячейку. На графитовый электрод подавали потенциал электролиза, равный -0,8 В, в течение 300 с. Полученный индикаторный электрод вынули из кварцевого стаканчика, ополоснули бидистилированной водой и поместили в другой кварцевый стаканчик, содержащий электрод сравнения, вспомогательный электрод и заполненный раствором фонового электролита: 10 мл 0,1 М NaOH. Провели вибрационное перемешивание раствора на приборе ТА-2 в течение 20 с. Зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 1 (фиг. 1), а затем - катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 2 раствора фонового электролита водородной воды при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала - 1,0 В и до + 2,0 В относительно электрода сравнения. Затем в кварцевый стаканчик добавили 20 мкл первой добавки раствора аттестованной смеси пероксида водорода концентрацией 1⋅10-10 М и провели вибрационное перемешивание раствора в течение 20 с. Зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 3, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 4 раствора фонового электролита с раствором пероксида водорода аттестованной смеси при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала - 1,0 В и до + 2,0 В относительно электрода сравнения с регистрацией катодного максимума на вольтамперной зависимости в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В (фиг. 1). Затем добавили 20 мкл второй добавки аттестованной смеси пероксида водорода концентрацией 1⋅10-10 М, провели вибрационное перемешивание раствора в течение 20 с, зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 5, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 6 фонового электролита относительно электрода сравнения при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала - 1,0 и до + 2,0 В. На катодной вольтамперной зависимости зарегистрировали увеличение катодного максимума в два раза относительно первой добавки в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В. Концентрацию пероксида водорода определили по величине катодных максимумов вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.To obtain an indicator electrode, a three-electrode cell was placed in a quartz glass containing a silver sol obtained at a molar ratio of AgNO 3 : Na 3 C 6 H 5 O 7 reagents as 1: 3. An electrolysis potential of −0.8 V was applied to the graphite electrode for 300 s. The obtained indicator electrode was removed from the quartz glass, rinsed with bidistilled water and placed in another quartz glass containing a reference electrode, an auxiliary electrode and filled with a background electrolyte solution: 10 ml of 0.1 M NaOH. Vibrational mixing of the solution was carried out on a TA-2 device for 20 s. The anode branch of the cyclic current-
Содержание пероксида водорода в модельном растворе составило (2,12±0,57)⋅10-10М.The content of hydrogen peroxide in the model solution was (2.12 ± 0.57) ⋅10 -10 M.
Пример 2. Определение пероксида водорода в водопроводной воде.Example 2. Determination of hydrogen peroxide in tap water.
В кварцевый стаканчик, содержащий раствор фонового электролита: 10 мл водопроводной воды с добавкой 1 мл 0,1 М NaOH, поместили три электрода, где в качестве индикаторного электрода использовали графитовый электрод, модифицированный наночастицами серебра, в качестве электрода сравнения - насыщенный хлоридсеребряный электрод, в качестве вспомогательного электрода - насыщенный хлоридсеребряный электрод.Three electrodes were placed in a quartz glass containing a background electrolyte solution: 10 ml of tap water with the addition of 1 ml of 0.1 M NaOH, where a graphite electrode modified with silver nanoparticles was used as an indicator electrode, a saturated silver chloride electrode was used as a reference electrode, in as an auxiliary electrode, a saturated silver chloride electrode.
Для получения индикаторного электрода в кварцевый стаканчик, содержащий золь серебра, полученный при мольном соотношении реагентов AgNO3 : Na3C6H5O7; как 1:3, поместили трехэлектродную ячейку. На графитовый электрод подавали потенциал электролиза, равный -0,8 В, в течение 300 с. После чего индикаторный электрод вынули из кварцевого стаканчика, ополоснули бидистилированной водой и поместили в другой кварцевый стаканчик, заполненный раствором: 10 мл водопроводной воды с добавкой 1 мл 0,1 М NaOH, где расположен электрод сравнения и вспомогательный электрод. Используя прибор ТА-2 (Томьаналит, г. Томск) произвели вибрационное перемешивание раствора в течение 20 с. Далее зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 1 (фиг. 2), а затем - катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 2 раствора фонового электролита при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала - 1,0 и до + 2,0 В относительно электрода сравнения. Затем в кварцевый стаканчик добавили 20 мкл первой добавки неизвестной концентрации пероксида водорода и провели вибрационное перемешивание раствора в течение 20 с. Зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 3, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 4 раствора фонового электролита с первой добавкой пероксида водорода при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала -1,0 В и до + 2,0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода с регистрацией катодного максимума на вольтамперной зависимости в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В. Затем в кварцевый стаканчик добавили 20 мкл второй добавки аттестованной смеси пероксида водорода концентрацией 1⋅10-10 М, произвели вибрационное перемешивание раствора в течение 20 с, зарегистрировали анодную ветвь циклической вольтамперной кривой 5 (фиг. 2), а затем - катодную ветвь циклической вольтамперной кривой 6 раствора фонового электролита со второй добавкой пероксида водорода относительно электрода сравнения при скорости развертки 40 мВ/с, начиная от потенциала - 1,0 и до + 2,0 В. На катодной вольтамперной зависимости зарегистрировали увеличение катодного максимума в 2 раза относительно первой добавки в диапазоне потенциалов от + 0,4 до 0,0 В. Концентрацию пероксида водорода определили по величине катодных максимумов вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от плюс 0,4 до 0,00 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.To obtain an indicator electrode in a quartz glass containing a silver sol obtained at a molar ratio of reagents AgNO 3 : Na 3 C 6 H 5 O 7; like 1: 3, placed a three-electrode cell. An electrolysis potential of −0.8 V was applied to the graphite electrode for 300 s. After that, the indicator electrode was removed from the quartz glass, rinsed with double distilled water and placed in another quartz glass filled with a solution: 10 ml of tap water with the addition of 1 ml of 0.1 M NaOH, where the reference electrode and auxiliary electrode are located. Using the TA-2 device (Tomanalit, Tomsk), the solution was vibrated for 20 s. Then, the anode branch of the cyclic current-
Содержание пероксида водорода в водопроводной воде составило (0,98±0,30)⋅10-10 М.The content of hydrogen peroxide in tap water was (0.98 ± 0.30) ⋅10 -10 M.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120680A RU2660749C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120680A RU2660749C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660749C1 true RU2660749C1 (en) | 2018-07-09 |
Family
ID=62815841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120680A RU2660749C1 (en) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660749C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06324018A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-25 | Dkk Corp | Method and apparatus for continuously measuring hydrogen peroxide |
| JP2001276619A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-09 | Kurabo Ind Ltd | Method of decomposing hydrogen peroxide and pretreatment method for electrochemical analysis of liquid to be inspected containing hydrogen peroxide |
| WO2011017045A2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Diversey , Inc. | Systems and methods for detecting an h202 level in a cold aseptic filling system that uses a peracetic acid cleaning solution |
| RU2444006C2 (en) * | 2006-09-18 | 2012-02-27 | Александер АДЛАССНИГ | Method of determining concentration of hydrogen peroxide and apparatus for realising said method (versions) |
| CN103713034A (en) * | 2013-12-17 | 2014-04-09 | 清华大学 | Method for rapidly detecting trace hydrogen peroxide through electrochemical analysis |
-
2017
- 2017-06-13 RU RU2017120680A patent/RU2660749C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06324018A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-25 | Dkk Corp | Method and apparatus for continuously measuring hydrogen peroxide |
| JP2001276619A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-09 | Kurabo Ind Ltd | Method of decomposing hydrogen peroxide and pretreatment method for electrochemical analysis of liquid to be inspected containing hydrogen peroxide |
| RU2444006C2 (en) * | 2006-09-18 | 2012-02-27 | Александер АДЛАССНИГ | Method of determining concentration of hydrogen peroxide and apparatus for realising said method (versions) |
| WO2011017045A2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Diversey , Inc. | Systems and methods for detecting an h202 level in a cold aseptic filling system that uses a peracetic acid cleaning solution |
| CN103713034A (en) * | 2013-12-17 | 2014-04-09 | 清华大学 | Method for rapidly detecting trace hydrogen peroxide through electrochemical analysis |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| N. Nasirizadeh, М. Ghaani, Z. Shekari, Novel non enzymatic TBHQ modified electrochemical sensor for hydrogen peroxide determination in different beverage samples, J. Braz. Chem. Soc, Vol. 27, No. 9, 1577-1586, 2016. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abass et al. | Development of an amperometric sulfite biosensor based on sulfite oxidase with cytochrome c, as electron acceptor, and a screen-printed transducer | |
| Gholamian et al. | Simultaneous determination of phenylhydrazine and hydrazine by a nanostructured electrochemical sensor | |
| Shamsipur et al. | A novel electrochemical cyanide sensor using gold nanoparticles decorated carbon ceramic electrode | |
| Oztekin et al. | 1, 10-Phenanthroline modified glassy carbon electrode for voltammetric determination of cadmium (II) ions | |
| Fujinaga et al. | Polarographic studies of dissolved oxygen in DMSO-water mixtures | |
| Piech et al. | The cyclic renewable mercury film silver based electrode for determination of manganese (II) traces using anodic stripping voltammetry | |
| Izadkhah et al. | Voltammetric determination of copper in water samples using a Schiff base/carbon nanotube-modified carbon paste electrode | |
| Raoof et al. | Electrocatalytic oxidation and voltammetric determination of hydrazine by 1, 1′-Ferrocenedicarboxylic acid at glassy carbon electrode | |
| Zheng et al. | Nano-copper-MWCNT-modified glassy carbon electrode for selective detection of dopamine | |
| Han et al. | Amperometric response of solid-contact ion-selective electrodes utilizing a two-compartment cell and a redox couple in solution | |
| Manivannan et al. | Detection of mercury at the ppb level in solution using boron-doped diamond electrode | |
| Ferro et al. | Electrochemistry of the aqueous europium (III)/europium (II) redox couple at conductive diamond electrodes | |
| Šebková et al. | Silver composite electrode for voltammetric determination of halogenides | |
| Senda et al. | Amperometric ion-selective electrode. Voltammetric theory and analytical applications at high concentration and trace levels | |
| Shahrokhian et al. | Potentiometric Detection of 2‐Mercaptobenzimidazole and 2‐Mercaptobenzothiazole at Cobalt Phthalocyanine Modified Carbon‐Paste Electrode | |
| Tian et al. | Fabrication of amorphous mixed-valent molybdenum oxide film electrodeposited on a glassy carbon electrode and its application as a electrochemistry sensor of iodate | |
| RU2660749C1 (en) | Voltammetric method for the determination of hydrogen peroxide in aqueous solutions on a graphite electrode modified with colloidal silver particles | |
| Dorčák et al. | Interaction of biomacromolecules with surfaces viewed by electrochemical methods | |
| El-Maali et al. | Use of adsorptive stripping voltammetry at the glassy carbon electrode for the simultaneous determination of magnesium (II) and aluminium (III): Application to some industrial samples | |
| Stanić et al. | Electrochemical characterization and analytical application of arsenopyrite mineral in non-aqueous solutions by voltammetry and potentiometry | |
| Fenga et al. | Silver nanocomposite electrode modified with hexacyanoferrate. Preparation, characterization and electrochemical behaviour towards substituted anilines | |
| RU2528584C1 (en) | Method of determining glutathione in standard test aqueous solutions via cyclic voltammetry on graphite electrode, modified with colloidal gold particles | |
| RU2412433C1 (en) | Method of voltammetre detection of tin in aqueous solutions | |
| Sykut et al. | The catalysis of the reduction of BiIII ions by methionine | |
| RU2506579C1 (en) | Method of determining glutathione in standard test aqueous solutions via cyclic voltammetry on graphite electrode, modified with colloidal gold particles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200614 |