Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowe materiały funkcjonalne w konstrukcji czujników potencjometrycznych typu solid contact

Pietrzak Karolina, Wardak Cecylia

Wiadomości Chemiczne

|

2025

|

[Z] 79, 1-2

83--97

EN

Among all kinds of ion-selective electrodes, those with solid contact (SC-ISEs) are currently particularly popular. The elimination of the internal solution significantly improved electrical parameters and also enabled miniaturization, storage and transport of the sensors. However, not all active substances and electroactive materials can be successfully used to prepare these electrodes. The first of them must ensure, among other things, sufficient selectivity of the sensors towards the determined ion in the presence of other accompanying ions, while the second – good stability and reversibility of the potential. Therefore, new functional materials are constantly needed to obtain better and better potentiometric sensors, which can also be used in multi-sensor platforms for comprehensive determination of ion content directly in the in situ environment. This article is devoted to the topic of new functional materials that can be used to improve the operation of potentiometric sensors and expand the scope of their applications. All described electrodes were constructed as part of scientific research conducted during the doctoral studies of the author. Their main goal was to develop new ion-selective electrodes with solid contact with good analytical parameters and sensitive to selected ions (NO3-, Cl–, K+, Cu2+, UO22+), using new ionophores or electroactive materials for their construction. Many different sensors were constructed and tested, the design of which differed, among others, in the material of the internal electrode, the composition of the ion-selective membrane (qualitative and quantitative), and the type and method of using the solid contact material (as an intermediate layer or an additional component of the membrane). New materials were synthesized, their properties were tested using many different analytical methods and then used to prepare ion-selective electrodes. The values of the most important analytical parameters were determined for the obtained sensors and, on their basis, the influence of individual electrode modifications on their operation was determined. Using some of the obtained electrodes, the content of selected ions in natural samples was also analyzed, confirming that they can be used in practical analysis.

2

Analiza zawartości jonów fluorkowych w pastach do zębów dla dzieci i dorosłych z wykorzystaniem potencjometrii

Nyrka Justyna, Staniszewska Katarzyna, Lenar Nikola

Analit

|

2025

|

Nr 15

3--13

PL

Fluor jest kluczowym składnikiem past do zębów, mającym fundamentalne znaczenie w profilaktyce próchnicy. Jego działanie polega na wbudowywaniu się w strukturę szkliwa, tworząc fluoroapatyt, który wykazuje większą odporność na działanie kwasów. W niniejszym artykule omówiono zastosowanie metody potencjometrycznej z wykorzystaniem elektrod jonoselektywnych (ISE) do analizy fluorków w pastach do zębów przeznaczonych zarówno dla dzieci, jak i dorosłych. Potencjometria jest metodą szybką, precyzyjną i ekonomiczną, umożliwiającą pomiar aktywności fluorków w szerokim zakresie stężeń. W artykule przedstawiono również porównanie tej metody z innymi technikami analitycznymi, takimi jak chromatografia jonowa, podkreślając zalety potencjometrii w kontekście prostoty wykonania i minimalizacji potrzeby przygotowania próbek. Ponadto, omówiono regulacje dotyczące maksymalnych dopuszczalnych stężeń fluoru w pastach do zębów, które są ściśle kontrolowane, aby zapewnić ich bezpieczeństwo, zwłaszcza w produktach dedykowanych dzieciom. Zastosowanie metod analitycznych, takich jak potencjometria, pozwala na dokładne monitorowanie zawartości fluoru, co jest kluczowe w utrzymaniu skutecznej ochrony przed próchnicą, dostosowanej do różnych grup wiekowych.

EN

Fluoride is a key component of toothpaste, playing a fundamental role in caries prevention. Its mechanism of action involves incorporation into enamel structure, forming fluorapatite, which exhibits greater resistance to acid attacks. This article discusses the application of the potentiometric method using ion-selective electrodes (ISE) for fluoride analysis in toothpaste formulations designed for both children and adults. Potentiometry is a rapid, precise, and cost-effective method that enables the measurement of fluoride activity across a broad concentration range. The study also provides a comparative evaluation of this method with other analytical techniques, such as ion chromatography, highlighting the advantages of potentiometry in terms of simplicity and minimal sample preparation requirements. Furthermore, the paper addresses regulatory guidelines concerning the maximum permissible fluoride concentrations in toothpaste, which are strictly controlled to ensure safety, particularly in products intended for children. The use of analytical methods, such as potentiometry, facilitates accurate monitoring of fluoride content, which is essential for maintaining effective caries prevention tailored to different age groups.

3

Powstanie i rozwój elektrochemii na UMCS

Grabarczyk Malgorzata, Wardak Cecylia

Wiadomości Chemiczne

|

2024

|

[Z] 78, 9-10

1263--1284

EN

The paper describes the history, formation and development of electrochemistry at the Maria Curie-Sklodowska University. It profiles the first researchers in this field of chemistry and the history of the establishment of the present Department of Analytical Chemistry, where electrochemistry has developed intensively and is still practised today. Also presented are the most important scientific achievements of the researchers and the research directions in electrochemistry currently being developed at the Institute of Chemical Sciences.

4

Nowe możliwości zastosowań i testowania elektrod jonoselektywnych dzięki wykorzystaniu elektrochemicznych technik prądowych

Michalska Agata, Maksymiuk Krzysztof

Wiadomości Chemiczne

|

2024

|

[Z] 78, 7-8

767--789

EN

Ion-selective electrodes are routine analytical tools used in industry, health care, environmental protection, etc. Over the decades, these sensors have been developed and optimized for applications in potentiometry. However, recent years have shown that the application of electrochemical current based techniques can bring significant benefits, both in terms of improving analytical parameters and extending the area of research on the basic properties of this class of sensors. Using the above-mentioned techniques, it is possible, among others, to lower the detection limit, increase sensitivity and signal stability. Moreover, due to controlled modification of the composition of ion-selective membranes by galvanostatic polarization, analytical parameters of sensors working in potentiometric mode can be improved. These methods also offer the possibility to examine charge transport in electrode membranes and at phase boundaries, and to study mechanism of ion sensors work.

5

Charakterystyka i zastosowania nowych czujników potencjometrycznych w analizie farmaceutycznej

Lenik Joanna

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 2

30--38

PL

Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ-y) są grupą związków, która ze względu na popularność, szerokie zastosowanie i dostępność jest najczęściej spożywaną w Polsce grupą lekarstw, obok leków przeciwbakteryjnych. W związku z szerokim stosowaniem i również szerokim spektrum działania NLPZ-ów stale rośnie liczba nowych, opartych na tych składnikach aktywnych preparatów farmaceutycznych, co wiąże się z intensywnym rozwojem i doskonaleniem metod analitycznych. Czujniki potencjometryczne (elektrody jonoselektywne) mają szerokie zastosowanie w analizie farmaceutycznej. Koszty wytwarzania czujników oraz koszty analizy są znacznie niższe w porównaniu do wielu innych technik analitycznych. Ponadto czujniki te w analizie farmaceutycznej charakteryzują się wieloma innymi cechami, takimi jak: selektywność na dany lek, dobra powtarzalność, stabilność, odpowiednia dokładność i precyzja pomiaru. Są łatwe w przygotowaniu i obsłudze, wykazują kompatybilność z analizowaną próbką. W prezentowanej pracy przedstawiono: główne parametry analityczne elektrod, charakterystykę opracowanych w ostatnich latach wybranych czujników selektywnych na leki oraz badania własne nad opracowaniem elektrod jonoselektywnych czułych na substancje z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych, tj.: ibuprofen, ketoprofen, naproksen, diklofenak.

EN

Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are a group of compounds which, due to their popularity, wide application and availability, are the most frequently consumed group of drugs in Poland, apart from antibacterial drugs. Due to the wide use and also a broad spectrum of action of NSAIDs, the number of new pharmaceutical preparations based on these active ingredients is constantly growing, which is associated with the intensive development and improvement of analytical methods. Potentiometric sensors (ion-selective electrodes) are widely used in pharmaceutical analysis. The sensor manufacturing and analysis costs are significantly lower as compared to many other analytical techniques. In addition, these sensors in pharmaceutical analysis are characterized by many other features, such as selectivity for a drug, good repeatability, stability, appropriate accuracy and precision of measurement. They are easy to prepare, operate and are compatible with the analyzed sample. In this paper, the main analytical parameters of the electrodes, the characteristics of selected sensors selective to drugs developed in recent years, and research on the development of ionselective electrodes sensitive to nonsteroidal anti-inflammatory drugs, i.e. ibuprofen, ketoprofen, naproxen, diclofenac, are presented.

6

Determination of moxifloxacin hydrochloride in AVELOX pharmacological formulations using modified potentiometer sensors

Kumar Sachin, Sindhu Sushil K., Kumar Praveen, Sharma Amit, Sagadevan Suresh

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 11-12

589--601

EN

Three different carbon paste (CP), silk-screen (SP) and poly (vinyl chloride) (PVC) modified electrodes were obtained to verify the reliability of AVELOX, the generic name of which is Moxifloxacin HCl (AV-MOXH). The sensing membranes were containing AVELOX ion associated complexes with sodium tetraphenylborate (NaTPB), phosphomolybdic acid (PMA), phosphotungstic acid (PTA), and ammonium reineckate (RN) as electroactive materials. All three electrodes gave fast, viable, and near-Nernstian linear responses over a relative wide concentration range that ranged from 1.010-6 to 1.010-2 mol/L AV-MOXH at 25°C with a monovalent cationic decrease. The sensors demonstrated a good discernment of AV-MOXH from numerous inorganic and organic compounds such as glucose, sucrose, Na+, Ca+, etc. Additionally, the isothermal coefficients along with selectivity coefficients were calculated. The modified Screen Printed Electrode sensor appeared to be highly sensitive for the determination of AV-MOXH. The electrode response was observed in pH range 2–6 for ISPE electrodes and IPVC electrodes and 3–7 for ICPE electrodes under various temperature conditions. The short response time, lifetime validity, recovery, and all the methods of validation such as limit of detection and limit of quantification were estimated. The potentiometric method turned out to be suitable for determining AV-MOXH in pharmacological formulations, and the findings obtained are comparable to the “HPLC official method” in terms of the agreement. As a result, the postulated potentiometric approach was verified in accordance with IUPAC guidelines.

PL

Otrzymano trzy różne elektrody modyfikowane pastą węglową (CP), sitodrukiem (SP) i polichlorkiem winylu (PVC), w celu oceny skuteczności działania leku AVELOX (nazwa rodzajowa Moxifloxacin HCl, AV-MOXH). Membrany czujników zawierały kompleksy jonu AVELOX z tetrafenyloboranem sodu (NaTPB), kwasem fosfomolibdenowym (PMA), kwasem fosfowolframowym (PTA) i soli Reineckego (RN) jako materiałami elektroaktywnymi. Wszystkie trzy elektrody dały szybkie i bliskie zależności liniowe Nernsta w zakresie stężeń AV-MOXH od 1.0-10-6 do 1.0-10-2 mol/l (w 25°C). Elektrody wykazały dobrą selektywność w oznaczaniu AV-MOXH względem wielu jonów i związków organicznych i nieorganicznych, jak glukoza, sacharoza, Na+, Ca+ itp. Dodatkowo obliczono współczynniki izotermiczne oraz współczynniki selektywności. Zmodyfikowany czujnik z elektrodą sitodrukową okazał się być bardzo czuły do oznaczania AV-MOXH. Badania prowadzono w zakresie pH 2–6 w przypadku elektrod ISPE i IPVC oraz 3–7 w przypadku elektrod ICPE w różnych temperaturach. Oszacowano czas odpowiedzi elektrod, ich czas życia, możliwość regeneracji, odzysk oraz granicę wykrywalności i granicę oznaczalności. Metoda potencjometryczna okazała się być odpowiednia do oznaczania AV-MOXH w preparatach farmakologicznych, a uzyskane wyniki są porównywalne z „oficjalną metodą HPLC”.

7

Jonoselektywne sensory potencjometryczne i optyczne : podobne materiały konstrukcyjne, różne możliwości analityczne

Michalska A., Maksymiuk K.

Wiadomości Chemiczne

|

2015

|

[Z] 69, 9-10

687--699

EN

Ion-selective electrodes are a routine tool of chemical analysis, characterized by beneficial analytical parameters, simple operation principle and low apparatus cost. In this group of sensors particularly advantageous are those with plastified poly- (vinyl chloride) based membranes, containing ionophore – interacting selectively with some cations [1]. From the practical point of view all-solid-state constructions became very useful. However, in this case, a solid contact should be added between the substrate electrode and the membrane, enabling reversible charge transfer on the electrode / solid contact and solid contact / membrane interfaces. On the other hand, an advantageous alternative for membrane material, instead of poly(vinyl chloride), are polyacrylates which can be easily obtained by photopolymerization and provide lower detection limits due to lower ion mobility in the membrane. Membranes of similar composition (containing ionophore) can be also applied in ion-selective optodes, where a solid contact is not needed, but additional membrane component is a dye (chromoionophore) of different colours of the protonated and deprotonated forms. Such optodes can be also obtained as microspheres, thus they can be introduced into a medium of low volume, e.g. living cells. The next step towards sensitivity increase and miniaturization is recording fluorescence intensity instead of absorbance, by using appropriate fluorophores, e.g. pyrene, and production of nanosensors, e.g. as micelles obtained from cross-linked alternative polymers. Appropriate modification of the surface phase of such nanosensors, affecting the permeability of analyte ions into the nanospheres, enables tailoring of the shape of analytical characteristics – from sigmoidal (high sensitivity, narrow linear response range) to linear dependence of the signal on logarithm of analyte concentration (low sensitivity, but wide linear response range).

8

Elektrody jonoselektywne ze stałym kontaktem do oznaczania niskich stężeń ołowiu, kadmu, miedzi i cynku

Wardak C.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2015

|

R. 20, nr 5

28--34

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania elektrod jonoselektywnych czułych na jony ołowiu, kadmu, miedzi i cynku charakteryzujących się niską granicą wykrywalności. Opracowano nowy typ elektrod ze stałym kontaktem na bazie elektrody chlorosrebrowej zawierających w polimerowej membranie nowy jonowy składnik - ciecz jonową. Wzbogacenie jonoczułej membrany cieczą jonową pozwoliło na obniżenie oporności membrany, obniżenie granicy wykrywalności i poprawę selektywności. Zastosowano ciecze z anionem chlorkowym dzięki czemu zdefiniowany został potencjał elektrody wewnętrznej Ag/AgCl, co z kolei zaowocowało poprawą stabilności i odtwarzalności potencjału uzyskanych czujników.

9

Elektrody jonoselektywne – klasyka i nowe koncepcje

Maksymiuk K., Michalska A.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 7

373--382

PL

Artykuł dotyczy tendencji rozwojowych elektrod jonoselektywnych stosowanych w potencjometrii. Przedstawiono typowe rozwiązania stosowane w praktyce, a także opisano główne kierunki badań dotyczących tej grupy sensorów, związanych zarówno z uproszczeniami konstrukcji, jak i poprawą parametrów analitycznych. Scharakteryzowano też nowe możliwości analityczne uzyskiwane dla takich elektrod w warunkach polaryzacji prądowej.

EN

The article concerns trends in development of ion-selective electrodes used in potentiomeric analysis, it shows typical practical solutions and describes main trends of research concerning this group of sensors, oriented both to construction simplification and improvement of analytical parameters. New analytical advantages, achieved under conditions of galvanostatic polarization, were also described.

10

Nanocząstki złota w elektrodach jonoselektywnych

Woźnica E.

Analityka : nauka i praktyka

|

2013

|

nr 3

28--32

PL

Zaprezentowane przykłady modyfikacji czujników jonowych za pomocą nanomateriałów to tylko niektóre z przykładów wykorzystania nanotechnologii w zakresie chemii analitycznej.

11

Badanie akumulacji ołowiu w blaszce liściowej kukurydzy zwyczajnej za pomocą zminiaturyzowanej matrycy elektrod jonoselektywnych

Kutyła A., Włodkowska N., Romanowska E., Wróblewski W., Ciosek P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 10

76-79

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie układu elektrod jonoselektywnych do badań porównawczych próbek liści kukurydzy zwyczajnej (łac. Zea Mays), które traktowane były roztworami o różnym stężeniu jonów ołowiu. Sprawdzono możliwości opracowanej matrycy elektrod potencjometrycznych względem rozróżniania poziomu akumulacji metalu w różnych częściach blaszki liściowej: części nasadowej, części środkowej i części wierzchołkowej. Dzięki przeprowadzonej Analizie Głównych Składowych sklasyfikowano próbki roślin według kryterium zawartości jonów ołowiu w podłożu na którym rosły.

EN

The Increasing awareness of dangers related with environment pollution involve frequent analysis of toxicity of air, soil and food samples. Among toxic substances negatively influencing the environment, growing caution is put on heavy metals. Their negative effect relay on accumulation in living organisms and its constant toxic effect. When the metal concentration exceeds standard limits, then toxic effect becomes a serious threat to plants which in turn cause decaying and regression of nutritional value as well as animals health. In there circumstances people are exposed on negative effect of those substances by consumption of contaminated plants. Heavy metals accumulation effect in living organism do not demonstrate immediately but after few years delay. This is why heavy metals could cause dangerous illness. From this point of view estimation of heavy metals in plants tissue is very desired. In this paper Ion-Selective Electrode (ISE) array was applied for the analysis of maize’s samples (lat. Zea Mays) that were treated with solution of various of lead ion concentration. It was checked, if the prepared sensor array exhibit appropriate classification capabilities towards the recognition of various parts of maize lamina (containing various amounts of Pb). Thanks to Principal Component Analysis it was possible to distinguish plant samples based on lead accumulation criteria.

12

Rozróżnianie aminokwasów z wykorzystaniem elektronicznego języka

Jańczyk M., Wróblewski W., Ciosek P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 6

535-537

PL

Obecnie potrzebne są metody szybkiego, dokładnego, a przede wszystkim taniego oznaczania aminokwasów w próbkach biologicznych. Do takich technik należy potencjometryczny elektroniczny język, który pozwala na rozróżnianie próbek ciekłych. W pracy przedstawiono zastosowanie potencjometrycznego elektronicznego języka do klasyfikowania 5 aminokwasów. Sprawdzono możliwość rozpoznania poszczególnych analitów w roztworach o różnych pH, a następnie wykorzystując metodę częściowych najmniejszych kwadratów (PLS) rozróżniono poszczególne aminokwasy.

EN

In the last few years medical discoveries showed that presence of amino acids can be associated with many diseases. Usually, these compounds are determined using HPLC method (high performance liquid chromatography), however, due to its noxiousness, new methods are investigated. Application of electronic tongue system can be an alternative method for fast, accurate, affordable determination of amino acids in biological samples. This device is used for analysis and classification of complex liquid samples. Its main advantage is the ability to distinguish between samples containing various components on-line, without prior sample preparation and modification. In this paper there are presented preliminary studies on the recognition of 5 amino acids (glutamic acid, alanine, serine, arginine, aspartic acid) with use of a sensor array composed of ion-selective electrodes of various selectivity. Chemical images of the samples were obtained by measuring the electrode signals in solutions of amino acids for various pH ranging from 2.5 to 11.5. The possibility of identification of individual analytes in solutions of different pH was examined with use of the Partial Least Squares Analysis.

13

Badania nad aktywnością powierzchniową soli lipofilowych stosowanych w membranach elektrod selektywnych na jony azotanowe

Kucharek M., Wojciechowski K., Wróblewski W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

103-105

PL

Opisano wiele modeli wyja śniających powstawanie różnicy potencjałów oraz selektywność czujników potencjometrycznych z membranami polimerowymi. Jednak dokładny mechanizm odpowiedzi elektrod jonoselektywnych nie został do tej pory wyjaśniony. Model zaproponowany w pierwotnej wersji przez Pungora uwzględnia znaczny udział procesów adsorpcji w obszarze granicy faz membrana-roztwór. W niniejszej pracy wyznaczono parametry pracy elektrod selektywnych na jony azotanowe (V) z membranami zawierającymi sole tetraalkiloamoniowe i porównano je z wynikami badania aktywności powierzchniowej wybranej soli uzyskanymi z pomiarów napięcia międzyfazowego na granicy faz woda/toluen.

EN

In literature many models describing the potential difference generation as well as potentiometric sensors selectivity have been reported. However, the exact mechanism of ion-selective electrodes response is not yet known. The model initially proposed by Pungor stresses the role of adsorption processes at the membrane-solution interface In the present work, the nitrate-selective electrodes with membranes containing tetraalkylammonium salts were characterized. The results were compared with the results of interfacial activity investigations ol the selected tetraalkylammonium salt at the water/toluene interface.

14

Determination of Stability Constants of Complexes of Selected Amide Ionophores with Alkali Metal Cations

Bocheńska M., Korczagin I.

Polish Journal of Chemistry

|

2002

|

Vol. 76 / nr 4

601-606

EN

Properties of four amide-type ionophores towards binding of alkali metal cations (K+, Na+, Li+) have been established by determining the respective complex stability constants with the use of the liquid membrane ion-selective electrodes (ISEs).

15

Low-level measurements with ion-selective electrodes

Sokalski T., Maj-Żurawska M., Hulanicki A.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

1999

|

Vol. 19, no. 1

131-141

EN

One of the most important parameters describing analytical usefulness of ion-selective electrodes (ISEs) is the limit of detection. Until now for almost all ISEs the achievable detection limit in non-complexing solutions was 10(-6)-10(-5) mol/l. This relatively high value indicated limitations of ISEs applicability to many analytical tasks. Recently it has been shown that by proper adjustment of ion-selective electrode's inner filling solution the value of the detection limit can be shifted down even by 6 orders of magnitude. This discovery can open new perspectives for ion-selective measurements e.g., in clinical and environmental analysis.

PL

Granica wykrywalności jest jednym z najważniejszych parametrów opisujących analityczną przydatność elektrod jonoselektywnych (ISE). Do tej pory dla prawie wszystkich ISE osiągana granica wykrywalności wynosiła 10(-6)-10(-5) mol/l. Ta względnie wysoka wartość wskazywała na ograniczenie możliwości zastosowania ISE do wielu celów analitycznych. Stwierdzono, że poprzez odpowiednie dobranie składu roztworu wewnętrznego w elektrodzie jonoselektywnej granica wykrywalności może być obniżona nawet o 6 rzędów wielkości. To odkrycie może otworzyć nowe perspektywy dla pomiarów za pomocą elektrod jonoselektywnych np. w analizie klinicznej czy środowiskowej.