text size

Časově rozlišená potenciometrie na kapalném mezifází

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Title:
Časově rozlišená potenciometrie na kapalném mezifází
Titile (in english):
Time-resolved potentiometry on liquid-liquid interface
Type:
Dissertation
Author:
Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D.
Supervisor:
RNDr. Karel Nesměrák, Ph.D.
Opponents:
prof. RNDr. František Opekar, CSc.
doc. RNDr. Mgr. Miroslav Gál, Ph.D.
Consultant:
Ing. Pavel Janda, CSc.
Thesis Id:
89601
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Analytical Chemistry (31-230)
Study programm:
Analytical chemistry (P1403)
Study branch:
-
Degree granted:
Ph.D.
Defence date:
26/09/2016
Defence result:
Pass
Language:
Czech
Keywords (in czech):
ITIES, elektrochemie, průtokové techniky, časově rozlišená potenciometrie, kvalitativní analýza, ftalocyanin, sulfid sodný, cystein
Keywords:
ITIES, electrochemistry, flow techniques, time-resolved potenciometry, qualitative analysis, phthalocyanine, sodium sulphide, cysteine
Abstract (in czech):
Věra Mansfeldová: Časově rozlišená potenciometrie na kapalném mezifází (Disertační práce) Abstrakt Cílem této práce bylo prozkoumat využití časového průběhu signálu v potenciometrii jako možné nové elektrochemické analytické metody. Ve spojení s mezifázím dvou nemísitelných roztoků elektrolytů (ITIES) kapalin může mít tato technika, která podle dostupných informací nebyla dosud publikována, využití v analytické chemii. Potenciálová odezva analytu na mezifází kapalina/kapalina zahrnuje distribuční procesy, jejich časový vývoj a redoxní procesy, jejichž specifičnost může být modifikována změnou složení jednotlivých fází. Na rozdíl od „klasických“ potenciometrických technik, které se omezují pouze na stanovení změny potenciálu, metoda, kterou jsem pracovně nazvala časově rozlišená potenciometrie na kapalném mezifází, využívá časového průběhu potenciálové odezvy, která má specifický průběh pro daný analyt. Časově rozlišená potenciometrie prezentovaná v této práci zahrnuje průběh časové odezvy potenciálu a její obalovou křivku do analytických parametrů specifických pro daný analyt. Poskytuje tak sérii dat charakterizujících analyt v daném prostředí podobným způsobem jako je tomu u spekter a poskytuje tak možnost vytvoření vysoce specifického souboru - tzv. „fingerprintu“. Kombinace s kapalným mezifázím umožňuje, na rozdíl od potenciometrie na pevné elektrodě, snadnou modifikaci kapalné fáze pouhým rozpuštěním mediátoru, kterým může být sloučenina s redox vlastnostmi, katalyticky aktivní látka nebo iontový přenašeč (ion transfer compound). Mimo to kapalná fáze umožňuje, ve srovnání s pevnými elektrodami, snadnější regeneraci pouhou výměnou ze zásobního roztoku. Toto uspořádání představuje rovněž biomimetický model ilustrující potenciálovou reakci kapalné membrány, jež je v literatuře zmiňována velmi řídce. Pro stacionární nevodnou fázi bylo použito roztoků modelových redox mediátorů na bázi ftalocyaninu, nerozpustných v pracovní – vodné fázi, čímž se zamezilo ztrátám mediátoru („bleeding“). Dále obsahuje fázový přenašeč TBA+X- zprostředkující transfer mezi vodnou a nevodnou fází. Ostatními experimentálně proměnnými složkami bylo složení elektrolytu a analytu. Jako analyt bylo modelově použito sulfidových sloučenin, jež poskytují široké spektrum reakčních cest. První část disertace je zaměřena na charakterizaci nově syntetizovaných ftalocyaninů metodami UV/Vis spektroskopií a cyklickou voltametrií na kapalinou modifikované elektrodě. Druhá část této disertace ukazuje na reakci modelového analytu, které parametry ovlivňují odezvu časově rozlišené potenciometrie. Na závěr jsou demonstrovány možnosti využití metody a navržena cela pro praktické aplikace.
Abstract:
Věra Mansfeldová: Time-resolved potentiometry on liquid-liquid interface (Dissertation thesis) Abstract The aim of this work is to explore the method of temporal resolution in potentiometry as a new prospective electrochemical analytical technique. In connection with interface of two immiscible electrolyte solutions (ITIES) it may find utilization in analytical chemistry. This technique up to my knowledge has not been published yet. Potential response of analyte on liquid/liquid interface includes both distribution processes, their temporal resolution and redox processes, which specificity can modified by changing the composition of individual phases. Unlike „classic“ potentiometric techniques, limited just to potential determination, this method, which I have given the working name „time resolved potentiometry at liquid-liquid interface“ utilizes time development of potential response, which was found to be an analyte-specific function. The time resolved potentiometry presented in this work includes time course of potential response to analytical parameters specific for particular analyte. It brings series of data characterizing the analyte in given environment in a similar manner as spectra and may allow creating analyte-specific data package – fingerprint. Combination with ITIES allows, unlike potentiometry on solid electrode, easy modification of liquid phase by simple dissolving mediator, which can either redox compound, catalytically active species or ion transfer compound. Besides, the liquid phase allows, compared to solid electrodes, easy regeneration by the solution replacement. This arrangement represents biomimetic model addressing the issue of potential response on liquid membrane, which is scarce in the literature. For stationary nonaqueous phase redox mediators based on phthalocyanines, insoluble in water phase, were utilized, to avoid their bleeding to mobile aqueous phase. Further it contains the phase transfer agent TBA+X-, which mediate the transfer between aqueous and nonaqueous phase. Other experimentally variable components are composition of electrolyte and analyte. Sulphide compounds served as model analytes with numerous reaction pathways. The first part of thesis is focused on characterization of newly synthesized phthalocyanines by UV/Vis spectroscopy, cyclic voltammetry at liquid phase modified solid electrode. The second part illustrates on model analyte which parameters affect the response of time resolved potentiometry. Conclusively, applicability of the technique is demonstrated and the construction functional model of sensor is presented.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D. 7.98 MB
Download Abstract in czech Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D. 120 kB
Download Abstract in english Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D. 65 kB
Download Autoreferat / doctoral thesis summary Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D. 1.77 MB
Download Opponent's review prof. RNDr. František Opekar, CSc. 216 kB
Download Opponent's review doc. RNDr. Mgr. Miroslav Gál, Ph.D. 380 kB
Download Defence's report 947 kB
Download Errata Mgr. Věra Mansfeldová, Ph.D. 251 kB