ИСТИНА

Целью данного проекта является развитие фундаментальных и методических аспектов электрохимических сенсоров состава, основанных на образовании и распределении заряженных комплексов металлов в двухфазных системах, т. е. прежде всего ионселективных электродов (ИСЭ), ионселективных полевых транзисторов (ИСПТ) и вольтамперометрии на границе двух несмешивающихся растворов электролитов (ГРДНЭ). Для решения выше сформулированной задачи предполагается сосредоточить усилия коллектива на проблемах дизайна ионофоров, исследования и моделирования реакций образования и распределения заряженных комплексов металлов с ионофорами и влияния объемных реакций на эти реакции. В прошедшем году закончено исследование распределения диэтилдитиокарбаминатов и ацетилацетонатов металлов между водной и органической фазами. В рамках современной теории жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО) получило объяснение изменение селективности распределения изоструктурных комплексов металлов. Исследован индуцированный перенос ЩМ и ЩЗМ в присутствии дициклогексил-18-краун-6 (ДЦ18К6). Обсуждение экспериментальных результатов а также литературных данных приводит к следующим выводам. Энергию потенциала распределения заряженных комплексов металлов с ионофорами можно условно разделить на неэлектростатическую и электростатическую. Неэлектростатическая часть также как и в случае нейтральных комплексов обусловлена энергией образования полости, энергией образования водородных связей с гетероатомами комплекса и физическим взаимодействием молекул растворителя с поверхностью комплекса. Электростатическая часть зависит от заряда комплекса и потенциала на ГРДНЭ. Выбор адекватных моделей образования потенциала на ГРДНЭ определяется гидрофобностью ионофора и концентрацией металла, ионофора и липофильного реагента. Исследование ИСЭ на основе подандов, представляющих собой структуры с линейной частью из оксиэтиленовых фрагментов, (-О-СН2-СН2-)n, и концевыми комплексообразующими фосфорильными фрагментами, показало, что при увеличении числа линейных фрагментов селективность ИСЭ по отношению к щелочным и щелочноземельным металлам (ЩМ и ЩЗМ) существенно меняется и при n=3 Са/Ва селективность меняется на Ва/Са. Объяснение селективности нашло в рамках теории Пирсона. Обнаружено, что селективность мембран в присутствии большого избытка липофильных реагентов (тетрафенилбората натрия и тетра-р-хлорфенилбората калия) существенно меняется. Например, при использовании ионофора с n=5 Ва/Li селективность меняется на 9 порядков величины. Такое явление получило объяснение в рамках предположения, что потенциал на ГРДНЭ формируется не только за счет распределения свободных потенциалопределяющих комплексов металлов, но и за счет сорбции ионных ассоциатов. Ранее нами была разработана технология получения двухслойных ИСПТ. Основная идея этого подхода состоит в последовательном нанесении на поверхность затвора полевого транзистора защитного слоя гребнеобразного полимера и затем на защитную пленку наносят второй слой собственно ионселективных мембран. Полимерная пленка отличается хорошими адгезионными свойствами. Использование ее повышает продолжительность работы ИСПТ по крайней мере до четырех месяцев. Конструкция защищена свидетельством на изобретение (Н.Г.Ванифатова, Н.В.Исакова, Н.В.Колычева, Б.Ф.Мясоедов, В.Ю.Надь, О.А.Отмахова, О.М.Петрухин, Н.А.Платэ, Б.Я.Спиваков, Р.В.Тальрозе. N 2097755. БИ, 33, 1997, 4).В прошлом году закончена работа по созданию двухслойных ИСПТ и сенсоров на основе трансдьюсеров с керамической подложкой, покрытой серебром для определения золота в виде дицианоаурата. Сенсоры предназначены для анализа цианидных растворов золочения.