Вольтамперометрический метод определения гидразина на модифицированном золотыми частицами композитном полимер-углеродном электроде - Ковалева С. В. Светлана Владимировна; Коршунов А. В. Андрей Владимирович (2024, 2024)
Актуальность. Гидразин и его производные применяются при получении ингибиторов коррозии, лекарственных препаратов, ядохимикатов, красителей, полимеров, компонентов систем производства и запасания энергии, ракетных топлив. Применение гидразиновых топлив обусловлено их высокой теплотворной способностью и образованием экологически безопасных продуктов окисления (азот, вода). Серьёзным недостатком, ограничивающим широкое применение гидразина, является его высокая токсичность. В связи с этим разработка новых и совершенствование существующих методов определения гидразина и его соединений в объектах окружающей среды, технологических и биологических средах является актуальной задачей. Цель: установить возможность вольтамперометрического определения гидразина в растворах с использованием композитного полимер-углеродного электрода, модифицированного частицами золота. Объекты: растворы солей гидразина; водные растворы кислот, щелочей и солей. Методы: вольтамперометрия постоянного тока, растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, расчетное моделирование ионно-молекулярных равновесий. Результаты. Окисление гидразина в растворах N2H4×H2SO4+0,1 М KNO3 на композитном полимер-углеродном электроде, модифицированном частицами золота, в условиях вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала протекает при потенциалах Е>0,3 В (х. с. э.) с выраженным максимумом тока анодного окисления в области 0,5…0,9 В. Установлено, что замедленной стадией процесса является одноэлектронный перенос; реакция имеет первый порядок по гидразину, является необратимой и контролируется диффузией субстрата к поверхности электрода. По результатам анализа зависимости величины тока окисления гидразина на модифицированном электроде от условий вольтамперометрии (концентрация раствора, скорость развертки потенциалов, рН) предложен метод определения гидразина в растворах. Оптимальными являются следующие условия регистрации вольтамперограмм: деаэрированный азотом фоновый электролит 0,1 М KNO3, рН=5…7, область потенциалов регистрации аналитического сигнала 0,2…1,0 В, скорость развертки потенциала 50 мВ/с. При этих условиях зависимость величины максимума анодного тока окисления от концентрации гидразина описывается линейными регрессионными уравнениями в интервалах 1×10–5…1×10–4 и 1×10–4…1,5×10–3 М N2H4 (предел обнаружения 2,1×10–6 М). По сравнению с известными из литературы электродами использованный в работе модифицированный электрод не требует затратой процедуры приготовления и хранения, по своим аналитическим характеристикам предложенный метод не уступает наиболее высокочувствительным электрохимическим методам определения гидразина