РОЗДІЛ 2
ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДИК, УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТУ І ВИБОРУ ОБ'ЄКТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Використані реагенти та розчини
Для синтезу тонких плівкових покриттів на основі оксиду силіцію був використаний тетраетоксисилан (ТЕОС) "Aldrich", етиловий спирт 95%-ний, водний розчин HCl (0,1 моль/л) кваліфікації о.с.ч., бідистильована вода, яку одержували, як описано в [140].
Як неіонні ПАР (нПАР) (вміст основної речовини >99%) були використані:
Triton X-100
(фірма "Fluka");
нПАР на основі етерів сорбітану (фірма "Loba"):
Назваm1+m2+m3Tween 20
(адукт монолаурата сорбітану)20-21Tween 60
(адукт моностеарата сорбітану)18-22Tween 80
(адукт моноолеата сорбітану)21-26 Triton X-100 був обраний як класичний представник нПАР для синтезу тонких плівкових покриттів, запропонованих у літературі [57-62]. Tween 20 має більш розгалужену структуру молекули, що призводить до утворення міцел більшого розміру, а, отже, - з нашого погляду, - до утворення більш крупнопористих сорбентів після видалення темплату ПАР з матриці сорбенту, що прискорює доступ аналіту до молекул модифікатора в матриці SiO2. Це важливо для плівкових покриттів, які планується використовувати як сенсорні елементи.
Як катіонна ПАР (кПАР) у роботі був використаний класичний реагент, що запропонований в літературі для отримання золь-гель модифікованих плівкових покриттів, а саме [C16H33N(CH3)3]+Br- - бромід цетилтриметиламонію (ЦТАБ) "Sigma". Розчин препарату з концентрацією 0,1 моль/л готували розчиненням точної наважки у бідистильованій воді.
У роботі були використані такі катіонообмінні поліелектроліти (ПЕ):
Полівінілсульфокислота Na+-форма (ПВСК)
(фірма "Aldrich")
Полістиролсульфокислота
(ПССК)
(фірма "Aldrich")
Нафіон
(фірма "Aldrich") Оскільки Na+-форма ПВСК при змішуванні з золем на основі оксиду силіцію призводить до миттєвого утворення осаду, автори роботи [141] пропонують перед роботою розчин ПВСК (Na+-форма) переводити в
Н+-форму. Через іонообмінну колонку КУ-2 в Н+-формі пропускали 20 мл вихідного 20%-ного розчину ПВСК (Na+-форма), фільтрат починали збирати тоді, коли середовище ставало слабкокислим. 7,5%-ний розчин ПССК готували розчиненням точної наважки препарату у бідистильованій воді. Розчини з меншими концентраціями готували шляхом розбавлення вихідного розчину. Робочі розчини Нафіон готували розбавленням вихідного 5%-ного водного розчину.
Вихідний розчин (1•10-2 моль/л) родаміну 6Ж "Sigma" (вміст основної речовини ~99%) готували розчиненням точної наважки препарату у бідистильованій воді. Використовували 1,10-фенантролін марки "Chemapol" кваліфікації х.ч. Вихідний розчин (1•10-2 моль/л) готували розчиненням точної наважки препарату у бідистильованій воді. Вихідний 5·10-3 моль/л розчин бенгальського рожевого (БР) фірми "Merck" готували розчиненням точної наважки препарату у бідистильованій воді. Вихідний розчин (1,7•10-4 моль/л) бромпірогалолового червоного (БПЧ) готували розчиненням точної наважки препарату кваліфікації х.ч. у бідистильованій воді. Вихідний розчин
(1•10-3 моль/л) хромазуролу С (ХАЗ) "Merck" готували розчиненням точної наважки препарату в бідистильованій воді. Розчини з меншими концентраціями готували шляхом розбавлення відповідних вихідних розчинів.
Вихідні розчини (4•10-4 моль/л) Hb "Sigma" (М=64000 г/моль), Mb "Sigma" (M=17000 г/моль), каталази (Kat) "Sigma" (M=40000 г/моль) готували розчиненням точної наважки препаратів в 0,01 моль/л фосфатному буферному розчині, рН=6,0. Вихідний 1•10-3 моль/л розчин глюкозооксидази Aspergilius niger "Sigma" (М=150000 г/моль) готували розчиненням точної наважки препарату в бідистильованій воді. Отриманий розчин зберігали при t=1-4 °С. Вихідний 1•10-2 моль/л розчин глюкози "Merck" готували розчиненням точної наважки препарату в бідистильованій воді. Отриманий розчин тримали добу при t=1-4°С, після чого він був готовий до використання. Розчини з меншими концентраціями готували шляхом розбавлення відповідного вихідного розчину безпосередньо перед використанням.
У роботі були використані розчини нітратів або сульфатів заліза(ІІ), заліза(ІІІ), цинку(ІІ), міді(ІІ), кобальту(ІІ), нікелю(ІІ), марганцю(ІІ) кваліфікації х.ч. Вихідні розчини (1•10-2 моль/л) готували розчиненням точних наважок препаратів у бідистильованій воді та підкисленням
0,1 моль/л HNO3 чи HCl та стандартизували методом трилонометрії. Як індикатори для цього використовували еріохром чорний Т (цинк та марганець), ПАН (мідь), мурексид (кобальт та нікель) [142]. Для стабілізації сульфату заліза(ІІ) в розчин додавали 0,5 г металічного Al [143]. Розчини з меншими концентраціями готували шляхом розбавлення вихідних розчинів безпосередньо перед використанням.
Вихідний 0,1 моль/л розчин пероксиду водню Н2О2 готували з 30%-ного розчину, концентрацію якого контролювали безпосередньо перед використанням перманганатометрично за методикою [143]. Вихідний розчин нітрату алюмінію (1•10-2 моль/л) готували з високочистого (99,9%) металічного алюмінію розчиненням його у азотній кислоті (1:1). У роботі були використані розчини NaNO2, NaNO3, KJO3, KJ, KBr кваліфікації х.ч. Вихідні розчини (1•10-2 моль/л) готували розчиненням точних наважок у бідистильованій воді. Розчини з меншими концентраціями готували шляхом розбавлення вихідного розчину.
Розчин гідроксиду натрію NaOH (0,1 моль/л) готували розчиненням наважки препарату в бідистильованій воді. Точну концентрацію визначали титруванням стандартним розчином соляної кислоти [143]. Робочий розчин соляної кислоти з концентрацією 0,1 моль/л готували за фіксаналом. Вихідний 0,1 моль/л розчин NaCl готували розчиненням точної наважки препарату кваліфікації ч. в бідистильованій воді. Необхідне рН середовища створювали 0,1 моль/л та 0,01 моль/л розчинами гідроксиду натрію NaOH чи соляної кислоти HCl або буферними розчинами - фосфатним або ацетатним, які готували за методиками, описаними в [144].
2.2. Використана апаратура
Спек