Nafion-based optode for the detection of metal ions in flow analysis

Madden, John; Cardwell, Terence J.; Cattrall, Robert W.; Deady, Leslie W.

doi:10.1016/0003-2670(95)00495-5

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“…Por ex., o alaranjado de xilenol também apresentou os mesmos problemas que o azul de bromotimol, sendo lixiviado em soluções com pH acima de 6,0. Entretanto, apesar de seus grupos sulfonatos e carboxilatos, membranas de Nafion ® /alaranjado de xilenol têm sido empregadas na determinação de íons metálicos, com base nas propriedades complexantes deste reagente 3 . Neste caso, a membrana com o reagente imobilizado é usada em soluções com pH abaixo de 6,0, nas quais o alaranjado de xilenol complexa íons metálicos, tais como Ni(II), Cd(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II) e Zn(II) 3 .…”

Section: Resultsunclassified

“…Entretanto, apesar de seus grupos sulfonatos e carboxilatos, membranas de Nafion ® /alaranjado de xilenol têm sido empregadas na determinação de íons metálicos, com base nas propriedades complexantes deste reagente 3 . Neste caso, a membrana com o reagente imobilizado é usada em soluções com pH abaixo de 6,0, nas quais o alaranjado de xilenol complexa íons metálicos, tais como Ni(II), Cd(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II) e Zn(II) 3 . O violeta de metila é um corante do grupo dos trifenilmetanos, sendo encontrado na forma de uma mistura de sais de cloreto de tetra-, penta-e hexa-metil p-rosanilina, apresentando uma viragem na faixa de pH de 0,15 a 3,2, alterando sua cor de amarelo para violeta 44 .…”

Section: Resultsunclassified

“…Este polímero tem sido empregado no desenvolvimento de celas combustíveis, membranas para separação, sensores eletroquímicos e ópticos. Na área de desenvolvimento de sensores químicos, o Nafion ® tem sido utilizado como membrana suporte para a determinação de íons metálicos 3,[26][27][28][29] , de pH 24,29,30 , de umidade 25, [31][32][33][34][35][36][37][38] , amônia em ar 39 , salinidade de água de mar 40 , vapores ácidos 41 e metanol 25 .…”

Section: Introductionunclassified

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Uso de membranas de Nafion para a construção de sensores ópticos para medidas de pH

Pinheiro¹,

Raimundo²

2005

Quím. Nova

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, bromothymol blue (BB) and methyl violet (MV), were studied aiming at constructing an optical sensor for pH measurement. BB revealed to be inadequate for developing sensing phases due to the electrostatic repulsion between negative groups of their molecules and the negative charge of the sulfonate group of the Nafion ® , which causes leaching of the dye from the membrane. On the other hand, MV showed to be suitable due to the presence of positive groups in its structure. The membrane prepared from a methanolic solution whose Nafion ® /dye molar ratio was 20 presented the best analytical properties, changing its color from green to violet in the pH range from 0.6 to 3.0. The membrane can be prepared with good reproducibility, presenting durability of ca. 6 months and response time of 22 s, making possible its use for pH determination in flow analysis systems.Keywords: optical sensor; optode; pH sensor. INTRODUÇÃOOs sensores químicos de fibras ópticas, também conhecidos como optodos 1-3 ou optrodos 4 , combinam as vantagens oferecidas pelas fibras ópticas com sistemas químicos de transdução. Nestes sensores, a fase sensora (transdutor químico) é constituída por um reagente imobilizado, sensível e preferencialmente seletivo a um dado analito, que gera o sinal óptico, o qual é relacionado à concentração da espécie de interesse.A imobilização de um reagente pode ser realizada fisicamente, por adsorção, oclusão ou atração eletrostática, ou quimicamente, através de ligação covalente 5 . A imobilização física do reagente por adsorção na superfície é a mais simples de ser efetuada, sendo assim, empregada com regularidade. Entretanto, tem como principal desvantagem o baixo tempo de vida útil do sensor, pois o reagente pode ser facilmente lixiviado, dado que sua interação com o suporte é relativamente fraca 6 . A oclusão do reagente em uma matriz polimérica, embora, a princípio, possa aumentar o tempo de resposta do sensor em função da espessura da membrana, permite a obtenção de fases sensoras de maior durabilidade, pois o reagente permanece preso no interior da membrana, sendo lixiviado com maior dificuldade 5 . A imobilização covalente do reagente 2,7 na matriz adequada é considerada eficiente, pois minimiza a perda do reagente por lixiviação. A literatura relata o uso de vários materiais poliméricos adequados para imobilizar o reagente covalentemente, sendo mais comumente usados os derivados da celulose 2,8-13 . As membranas assim obtidas oferecem optodos com tempos de resposta curtos, vida útil longa e grande estabilidade.Os métodos que empregam sensores ópticos são baseados nas mudanças das propriedades ópticas do reagente imobilizado, por meio de medidas de reflexão, dispersão, difusão de luz, interferên-cia, absorção, refração e difração. Quando um destes fenômenos acontece, as mudanças nas propriedades ópticas resultam na modulação de uma ou mais das seguintes propriedades: comprimento de onda (cor), amplitude, fase ou polarização 14 . O princípio de funcionamento básico dos optodos é simples. A luz de uma fonte ...

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Section: Resultsunclassified

Section: Introductionunclassified

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Uso de membranas de Nafion para a construção de sensores ópticos para medidas de pH

Pinheiro¹,

Raimundo²

2005

Quím. Nova

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“…Many optical chemical sensors utilize colored complexes [14][15][16] or redox reagents [17,18] immobilized in suitable matrix. Several methods have been used to immobilize reagents in optical sensors used for heavy metal ions, such as covalent binding [19,20], electrostatic attraction to a resin [21,22], incorporation into PVC membranes [23][24][25][26][27][28], and entrapment inside Nafion films [14,17,29]. Since polymer matrix, particularly PVC, can easily trap the ionophorebased liquid membrane system, a great deal of interesting has been focused on the PVC-based membranes [30][31][32][33][34].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Nickel(II) Selective PVC‐Based Membrane Sensor Using a Schiff Base

Rezaei

Hadadzadeh

Azimi

2011

International Journal of Spectroscopy

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A polyvinylchloride (PVC) membrane optode was prepared by using 1,2-di(o-salicylaldiminophenylthio)ethane (H 2 DSALPTE) as a chelating reagent for selective determination of Ni(II) ions. The optimized membranes incorporating H 2 DSALPTE as an ionophore, sodium tetraphenylborate (NaTPB) as an anion excluder, and tributyl phosphate (TBP) as a solvent mediator were prepared and applied for determination of Ni(II) ions. The membrane responded to Ni(II) ion by changing the color from yellow to green in an acetate buffer solution at pH 6.0. The best performance was observed when the membrane having a composition of 3.17% ligand, 31.64% PVC, 63.29% TBP, and 1.90% NaTPB. The membrane can be worked well over a wide concentration range from 1.0×10−5 to 5.0×10 −3 M. The membrane exhibited a detection limit of 8.51×10 −6 M, and the response time of the membrane was within 7-12 min depending on the concentration of Ni(II) ions. The selectivity of the probe towards nickel determination was found to be very good. Experimental results showed that the probe could be used as an effective tool in analyzing the Ni(II) content of water samples.

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“…Recently an optical sensor based on its incorporation into a Na®on membrane was developed [2] and studied extensively both theoretically and experimentally [3]. PAN has been used successfully for the polarographic [4] and adsorptive stripping voltammetric [5,6] determination of traces of metal ions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%