Редкоземельные металлы и соединения на их основе востребованы в разработке и производстве функциональных материалов, таких как оптическая керамика, постоянные магниты, люминофоры, катализаторы, стекла, сплавы и др. Уникальные физические и химические свойства данных материалов во многом зависят от элементного состава (панорамного и целевого), который нужно контролировать на всех стадиях производства, от исходных соединений до промежуточных и конечных продуктов. Метод масс-спектрометрии с различными источниками ионизации (индуктивно связанная плазма, вакуумный искровой разряд, тлеющий разряд, лазерный источник, источник вторичных ионов) и системами ввода образца (распыление растворов, лазерный пробоотбор, электротермическое испарение) является одним из перспективных и востребованных при определении целевых элементов в материалах сложного состава с высокой чувствительностью. Есть ряд других преимуществ, которые обеспечивает данный метод, а именно: селективность сигнала определяемых элементов, возможность проведения многоэлементного анализа, точность результатов анализа. Однако материалы сложного состава, в том числе содержащие редкоземельные металлы в качестве основных элементов, требуют изучения влияния условий анализа и других факторов для получения достоверных результатов и разработки методик. В данной статье проведен обзор публикаций, содержащих методические решения и подходы для преодоления ограничений метода масс-спектрометрии с различными источниками ионизации применительно к анализу редкоземельных металлов и функциональных материалов на их основе. Обзор включает в себя российские и зарубежные публикации с 2014 по 2023 года.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
Редкоземельные металлы и соединения на их основе являются одними из самых востребованных в разработке и производстве функциональных материалов, таких как оптическая керамика, постоянные магниты, люминофоры, катализаторы и другие [1–2]. Уникальные физические и химические свойства данных материалов во многом зависят от элементного состава (панорамного и целевого), который нужно контролировать на всех стадиях производства, от исходных соединений до конечных продуктов. Содержание в них основных элементов, легирующих добавок и примесных элементов различается в зависимости от области применения функциональных материалов. Например, в промежуточных и готовых продуктах определение элементов осуществляется в широком диапазоне массовых долей – от 1∙10–6 % до 90 % и более. А в исходных веществах для получения оптических и сцинтилляционных материалов – редкоземельные металлы (РЗМ), их оксиды и соли имеют требования к содержанию основного вещества 99,99 – 99,999 %. При этом контролируют содержание примесей на уровне 1∙10–6 – 1∙10–5 %. [3–5].
Список литературы
1. Современные направления использования редкоземельных металлов и их соединений в металлургии и производстве оптических материалов/ В. Б. Барановская [и др.] // Цветные металлы. 2020. № 11. С. 54-62. EDN: TXDRND
2. Actual Trends in the Application of Rare-Earth Metals and Their Compounds in the Production of Magnetic and Luminescent Materials: A Review / V. B. Baranovskaya [et al.] // Russ. J. Non-ferrous Metal. 2021. V. 62, № 1. P. 10-31. EDN: WOGNKB
3. Комплекс методов оптико-спектрального и масс-спектрального анализа для установления целевой химической чистоты соединений редкоземельных металлов и материалов на их основе / В. Б. Барановская [и др.] // Аналитика. 2022. Т. 12, № 4. С. 268-279. EDN: XWKZHX
4. Analysis of High Purity Materials by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (Review) / Karandashev V. K. [et al.] // Inorg. Mater. 2013. V. 49, № 14. P. 1249-1263. EDN: SLGWXJ
5. Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. // Geosci. Front. 2019. V. 10, № 4. P. 1285-1303. EDN: VTTVTO
6. Gorbatenko A. A., Revina E. I. A review of instrumental methods for determination of rare earth elements. // Inorg. Mater. 2015. V. 51. P. 1375-1388. EDN: VANBEF
7. Hoffmann E., Stroobant V. Mass Spectrometry: Principles and Applications. 3rd Edition. Paperback. 2007. 502 p.
8. Масс-спектральные методы прямого элементного и изотопного анализа твердотельных материалов / Ганеев А. А [и др.] // Успехи химии. 2016. Т. 85, № 4. С. 427-444. EDN: VXBTFF
9. Williams J., Putman J. Advances in Trace Element Solid Sample Analysis: Laser Ablation Laser Ionization TOF Mass Spectrometry (LALI-TOF-MS) // Spectroscopy. 2020. V. 35, № 5. P. 9-16.
10. Atomic spectrometry update: review of advances in the analysis of metals, chemicals and materials / Carter S. [et al.] // JAAS. 2018. V. 33. Article 1802. EDN: JMNGCI
11. Balaram V. Strategies to overcome interferences in elemental and isotopic geochemical analysis by quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry: A critical evaluation of the recent developments. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2021. V. 35. Article e9065. EDN: PDHHOG
12. Wysocka I. Determination of rare earth elements concentrations in natural waters - A review of ICP-MS measurement approaches. // Talanta. 2021. V. 221. Article 121636. EDN: VIMYJI
13. Non-spectroscopic matrix interferences in inductively coupled plasma-mass spectrometry / Kim Y. S. [et al.] // Spectrochim. Acta Part B. 1990. V. 45, № 3. P. 333-339.
14. Vaughan M. A., Horlick G. Effect of sampler and skimmer orifice size on analyte and analyte oxide signals in inductively coupled plasma-mass spectrometry. // Spectrochim. Acta Part B. 1990. V. 45, № 12. P. 1289-1299.
15. Makonnen Y., Beauchemin D. Investigation of a measure of robustness in inductively coupled plasma mass spectrometry. // Spectrochim. Acta Part B. 2015. V. 103-104. P. 57-62.
16. Agatemor Ch., Beauchemin D. Matrix effects in inductively coupled plasma mass spectrometry: A review. // Anal. Chim. Acta. 2011. V. 706. P. 66-83.
17. Thomas R. A beginner’s guide to ICP-MS, part XII - A review of interferences. // Spectroscopy. 2002. V. 17, № 10. P. 24-31.
18. Balaram V. Recent advances and trends in ICP mass spectrometry and applications. // Spectroscopy. 2018. V. 16, № 2. P. 8-13.
19. Traditional Calibration Methods in Atomic Spectrometry and New Calibration Strategies for Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry / Carter J.A. [et al.] // Front. in Chem. 2018. V. 6. P. 1-25. EDN: OBWZSM
20. Сравнение ИСП-МС анализа геологических образцов в варианте растворов и лазерной абляции стекол / Николаева И. В. [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330, № 5. С. 26-34. EDN: QLAVPD
21. Calibration and correction of LA-ICP-MS and LA-MCICP-MS analyses for element contents and isotopic ratios / Lin J. [et al.] // Sol. Ear. Sciences. 2016. V. 1, № 1. P. 5-27.
22. Applications of LA-ICP-MS in the elemental analyses of geological samples / Liu Y.S. [et al.] // Chin. Sci. Bull. 2013. V. 58, № 32. P. 3863-3878. EDN: SOVMEZ
23. Becker J. S., Dietze H. J. State-of-the-art in inorganic mass spectrometry for analysis of high-purity materials. // Int. J. Mass Spectrom. 2003. V. 228. P. 127-150. EDN: LRPBWX
24. Оптимизация условий анализа методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерным пробоотбором / Хвостиков В. А. [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83, № 1. С. 13-20.
25. Шаззо Ю. К., Карпов Ю. А. Лазерный пробоотбор в масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в неорганическом анализе твердотельных проб: элементное фракционирование - главный источник погрешностей. // Журнал аналитической химии. 2016. Т. 71, № 11. С. 1123-1136. EDN: WWCGBB
26. Горбатенко А. А., Ревина Е. С. Лазерный пробоотбор. // Успехи химии. 2015. Т. 84, № 10. С. 1051-1058. EDN: VBEXVT
27. A similar-matrix-matched calibration strategy by using microsecond pulsed glow discharge mass spectrometry in the application of purity analysis of high purity lanthanum oxide / Zhang J. [et al.] // Spectrochim. acta Part B. 2020. V. 164. Article 105748. EDN: HQOUSX
28. Элементный анализ геологических материалов методом масс-спектрометрии тлеющего разряда / Ханчук А. И. [и др.] // Стандартные образцы. 2014. № 3. С. 3-23. EDN: TAKGLD
29. Якимович П. В., Алексеев А. В. Определение серы в литейных жаропрочных никелевых сплавах методом масс-спектрометрии высокого разрешения с тлеющим разрядом. // Труды ВИАМ. 2020. Т. 85, № 1. С. 118-125. EDN: TJUAVP
30. Алексеев А. В., Якимович П. В. Применение метода масс-спектрометрии высокого разрешения с тлеющим разрядом в анализе никелевых сплавов // Труды ВИАМ. 2020. Т. 90, № 8. С. 101-108. EDN: TTSOFR
31. Анализ алюминия методом масс-спектрометрии высокого разрешения с тлеющим разрядом / Алексеев А. В. [и др.] // Труды ВИАМ. 2023. Т. 123, № 5. С. 134-144. EDN: REAXMS
32. Алексеев А. В., Якимович П. В. Анализ никеля высокой чистоты методом масс-спектрометрии высокого разрешения с тлеющим разрядом. // Труды ВИАМ. 2023. Т. 127, № 9. С. 122-131. EDN: IUZZVA
33. Application of Glow Discharge Mass Spectrometry for the Monitoring of Dopant Distribution in Optical Crystals Grown by TSSG Method / Gubal A. [et al.] // Crystals. 2020. V. 10. Article 458. EDN: APQNNN
34. Полый катод и новые методы анализа на его основе / Ганеев А. А. [и др.] // Журнал аналитической химии. 2019. Т. 74, № 10. C. 752-760. EDN: PSFNVL
35. A study of matrix and admixture elements in fluorine-rich ionic conductors by pulsed glow discharge mass spectrometry / Chuchina V. [et al.] // Rapid Commun Mass Spectrom. 2020. V. 34. Article e8786. EDN: RBVQEA
36. Mass spectrometry-based techniques for high ionization energy elements in solid materials - challenges and perspectives / Gubal A. [et al.] // Mass Spectrom. Reviews. 2020. V. 00. P. 1-22.
37. Measurement of key elements in rare earth alloy by pulsed glow discharge mass spectrometry / Zhang J. [et al.] // J. Analyt. Chem. 2018. № 12. P. 757-764.
38. Контроль состава лантан-галиевого силиката методом ЛА-ИСП-МС / Хвостиков В. А. [и др.] // Журнал аналитической химии. 2014. Т. 69, № 5. С. 544-550. EDN: RYCGQT
39. Investigation of lanthanum-strontium-cobalt ferrites using laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry / O’va’ri M. [et al.] // Spectrochimica Acta Part B. 2017. V. 127. P. 42-47. EDN: XZQPIH
40. In situ quantitative yttrium and trace elements imaging analysis of Y-doped BaF2 crystals by LA-ICP-MS / Cui W. [et al.] // Talanta. 2023. V. 255. Article 124248. EDN: OCIZLS
41. Elizarova I.R., Masloboeva S.M. Using laser ablation to study the microhomogeneity and composition of rare-earth doped Ta2O5 Precursors and a LiTaO3 charge // Rus. J. Physical Chemistry A. 2015. V. 89. P. 1655-1661. EDN: UFCWLJ
42. Preparation of REE-doped NaY(WO4)2 single crystals for quantitative determination of rare earth elements in REE: NaY(WO4)2 laser crystals by LA-ICP-MS / Zhang Y. [et al.] // Analyt. Methods. 2022. V. 14, № 41. P. 4085-4094. EDN: GOYSSV
43. Femtosecond (fs) lasers coupled with modern ICP-MS instruments provide new and improved potential for in situ elemental and isotopic analyses in the geosciences / Shaheen M. E. [et al.] // Chemical Geology. 2012. V. 330-331. P. 260-273. EDN: RHDXMR
44. Изучение изотопного и полного примесного состава вольфрама методами искровой масс-спектрометрии и масс-спектрометрии с тлеющим разрядом / Главин Г. Г. [и др.] // Перспективные материалы. 2011. № 10. С. 110-115. EDN: OUHRVZ
45. Методика определения примесей в сверхчистых редкоземельных металлах методом искровой масс-спектрометрии. М.: ОАО “Гиредмет”, 2013. 25 с.
46. Методика искрового масс-спектрального анализа нанослоев на поверхности РЗМ. М.: ОАО “Гиредмет”, 2013 г. 83 с.
47. Determination of trace rare earth elements in gadolinium aluminate by inductively coupled plasma time of flight mass spectrometry / Saha A. [et al.] // Spectrochim. Acta Part B. 2014. V. 94-95. P. 14-21.
48. Presence of other rare earth metals in gadolinium-based contrast agents / Veiga M. [et al.] // Talanta. 2020. V. 216. Article 120940. EDN: WWMLUI
49. Анализ оксида церия масс-спектральным и атомно-эмиссионным методами с индуктивно связанной плазмой / Короткова Н. А. [и др.] // Журнал aналитической химии. 2021. Т. 76, № 12. С. 1077-1088.
50. Salem D. B., Barrat J. A. Determination of rare earth elements in gadolinium-based contrast agents by ICP-MS. // Talanta. 2021. V. 221. Article 121589.
51. Impurities in large scale produced Nd-doped phosphate laser glasses. I. Cu ions / Xu Y. [et al.] // Optic. Mater. X. 2019. V. 4. P. 1-7. EDN: TFUTOY
52. Lorenz T., Bertau M. Recycling of rare earth elements from FeNdB-Magnets via solid-state chlorination. // J. Clean. Production. 2019. V. 215. P. 131-143.
53. Microwave Digestion and ICP-MS Determination of Major and Trace Elements in Waste Sm-Co Magnets / Korotkova N. A. [et al.] // Metals. 2022. V. 12. Article 1308. EDN: DEFXBH
54. A versatile and low-cost chip-to-world interface: Enabling ICP-MS characterization of isotachophoretically separated lanthanides on a microfluidic device / Lackey H. [et al.] // Anal. Chim. Acta. 2020. V. 1137. P. 11-18. EDN: QCJYFU
55. Алексеев А. В., Якимович П. В. Анализ празеодима методом ИСП-МС. // Труды ВИАМ. 2022. Т. 113, № 7. С. 10. EDN: CLZUVC
56. Использование реакционно-столкновительной ячейки для определения примесных элементов в редкоземельных металлах методом ИСП-МС / Лейкин А. Ю. [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80, № 5. P. 6-9. EDN: SDIKDR
57. Solvent extraction ICP-MS/MS method for the determination of REE impurities in ultra-high purity Ce chelates / Zhang Y. [et al.] // Atom. Spectroscopy. 2019. V. 40. P. 167-172.
58. Microwave-assisted dissolution of highly refractory dysprosiumtitanate (Dy2TiO5) followed by chemical characterization for major and trace elements using ICP-MS, UV-visible spectroscopy and conventional methods / Nagar B. K. [et al.] // Radiochim. Acta. 2018. V. 106, № 11. P. 917-926. EDN: EWICHV
59. Development of an analytical method for quantification of trace metallic impurities in U-Mo alloy employing time of flight based ICP-MS / Nagar B. K. [et al.] // Atom. Spectroscopy. 2017. V. 38, №. 5. P. 117-123.
60. Direct Determination of 14 Trace Rare Earth Elements in High Purity Nd2O3 by Triple Quadrupole Inductively Coupled-Plasma Mass Spectrometry / Wei-Ming W. [et al.] // Chin. J. Analyt. Chem.. 2015. V. 43, № 5. P. 697-702.
61. Снижение матричного эффекта в ИСП-МС за счет оптимизации ионной оптики / Карандашев В. К. [и др.] // Журнал аналитической химии. 2014. Т. 69, № 1. С. 26-34. EDN: RPARKZ
62. Обзор способов извлечения и концентрирования в материалах на основе редкоземельных элементов для методов спектрального и масс-спектрального анализов / Петрова К.В. [и др.] // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2022. Т. 28, № 4. С. 25-44. EDN: ODXLLX
63. Fast preconcentration of trace rare earth elements from environmental samples by di(2-ethylhexyl)phosphoric acid grafted magnetic nanoparticles followed by inductively coupled plasma mass spectrometry detection / Yan P. [et al.] // Spectrochim. Acta Part B. 2017. V. 136. P. 73-80. EDN: YGUEYD
64. Recovery of Rare Earth Elements by Carbon-Based Nanomaterials - A Review / Cardoso C.E.D. [et al.] // Nanomater. 2019. V. 9. Article 814. EDN: WVOZBC
65. Chromatographic techniques for rare earth elements analysis / Chen B. [et al.] // Phys. Scien. Reviews. 2017. V. 2, № 4. Article 20160057. EDN: YGPDMF
66. Xia L., Li G. Recent progress of microfluidic sample preparation techniques. // J. Separat. Science. 2023. V. 46, № 15. Article 2300327.
67. Elovskiy E. V. Mathematical Elimination of Spectral Interferences in the Direct Determination of Rare Earth Elements in Natural Waters by Inductively Coupled Plasma Quadrupole Mass Spectrometry. // J. Analyt. Chemistry. 2015. V. 70, № 14. P. 1654-1663.
68. Isotopic measurements using ICP-MS: a tutorial review. / Penanes P. A. [et al.] // J. Analyt. Atom. Spectrometry. 2022. V. 37. P. 701-726. EDN: QUGUCL
69. Determination of the Isotopic Composition of Ytterbium by MC-ICP-MS Using an Optimized Regression Model / Lin R. [et al.] // Analyt. Chem.. 2022. V. 94, № 20. P. 7200-7209. EDN: LSPYQJ
70. Lee S. G., Tsuyoshi T. Determination of Eu isotopic ratio by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry using a Sm internal standard. // Spectrochim. Acta Part B. 2019. V. 156. P. 42-50.
71. Rapid unseparated rare earth element analyses by isotope dilution multicollector inductively coupled plasma mass spectrometry (ID-MCICP-MS) / Shen S. [et al.] // Internat. J. Mass Spectrom. 2022. V. 471. Article 116726. EDN: SCHXPU
Выпуск
Другие статьи выпуска
Составлен иллюстрированный библиографический указатель печатных изданий (монографии, учебники, сборники статей, материалы симпозиумов и конференций, стандарты, научные отчеты, учебные пособия) по развитию и применению современного аналитического метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП). Временной диапазон указателя охватывает период от публикации первых печатных изданий, посвященных АЭС-ИСП, по настоящее время. В указателе представлены значимые для научной и практической работы аналитиков печатные издания, опубликованные в различных странах. Для каждого печатного издания приведены полное библиографическое описание и краткая аннотация. Большинство печатных изданий в указателе сопровождены иллюстрациями обложек или титульных листов, а также электронными адресами или идентификаторами. Это позволяет легко и быстро найти издание в сети Интернет. Указатель предназначен для научной и практической деятельности аналитиков, специализирующихся в области атомного спектрального анализа.
Тонкослойные плоские сорбенты на основе диоксида марганца на полимерных пленках, позволяющие совмещать в одну стадию выделение радия и формирование тонкого счетного образца, используют в альфа-спектрометрическом определении изотопов радия. В работе было исследовано применение таких сорбентов, синтезированных на пленках полиэтилена и триацетатцеллюлозы (ТАЦ). Было показано, что в случае сорбента MnO2-ТАЦ со сплошным слоем диоксида марганца толщиной порядка 0.45 мкм при увеличении времени сорбции радия происходило уширение альфа-пиков, которое можно связать с диффузией радия вглубь слоя диоксида марганца. Дополнительные эксперименты подтвердили диффузионный характер уширения альфа-пиков и показали, что диффузия происходит по границам зерен фазы диоксида марганца. На трех природных изотопах радия (Ra-226, Ra-224, Ra-223) показано, что эффект эманации изотопов радона может привести к существенным ошибкам в интерпретации альфа-спектров как за счет нарушения равновесия между радием и его дочерними продуктами распада, так и за счет загрязнения детектора изотопами радона.
При разработке и производстве спектральных приборов, выполненных по схеме Пашена-Рунге с неклассическими вогнутыми дифракционными решетками, часто возникает вопрос о допустимых пределах отклонения параметров схемы (передний отрезок, угол падения излучения, смещение фотодетектора из плоскости дисперсии) от расчётных, при которых спектральное разрешение ухудшается незначительно. Исследование проведено на примере двух решёток, используемых в спектральном приборе «Гранд-2» (предприятие ООО «ВМК-Оптоэлектроника»), с помощью компьютерного моделирования в программном обеспечении «Zemax», адекватность которого проверена экспериментально. Показано, что предел спектрального разрешения увеличивается не более чем на 10 % в следующем диапазоне параметров схемы для решётки с криволинейными штрихами: передний отрезок - 895 ±6 мм, угол падения лучей на решётку - (26.5 ± 0.4)о, смещение линейного фотодетектора из плоскости дисперсии ± 0.6 мм; для решётки с криволинейными штрихами и переменным шагом: передний отрезок - (987.5 ± 9.0) мм, угол падения лучей на решётку (20.3 ± 2.2)о, смещение линейного фотодетектора из плоскости дисперсии ± 1.15 мм. Эти допуски легко выдерживаются в конструкции спектрального прибора, в результате чего практически достигнуты прекрасные характеристики его разрешения, составляющие 8 пм в диапазоне 190-350 нм и 25 пм в диапазоне 350-855 нм.
В 2023 году в Госреестр средств измерений РФ под № 89108-23 был включён новый тип «Спектрометры оптические Гранд», как средство измерения массовых долей определяемых элементов в природных и промышленных материалах. Спектрометры выпускает предприятие «ВМК-Оптоэлектроника» в десяти модификациях, девять из которых являются атомно-эмиссионными спектрометрами и одна атомно-абсорбционным: 1. Атомно-эмиссионные спектрометры a. Гранд-Глобула, Гранд-Кристалл и Гранд-Экспресс с дуговым и искровым разрядами для прямого (без предварительной химической подготовки) анализа порошковых проб и металлов; b. Гранд-Поток с дуговым разрядом для экспресс-анализа порошковых проб методом просыпки; c. вакуумные спектрометры Гранд-Эксперт и Гранд-Фаворит с искровым разрядом в атмосфере аргона для экспресс-анализа металлов и сплавов; d. Гранд-СВЧ с азотной микроволновой плазмой и Гранд-ИСП с аргоновой индуктивно связанной плазмой для анализа жидкостей; e. Гранд-Павлин с фотометрией пламени для определения щелочных и щелочноземельных элементов в растворах. 2. Атомно-абсорбционный спектрометр Гранд-ААС высокого спектрального разрешения с источником непрерывного спектра и электротермическим атомизатором (ЭТА) для одновременного определения элементов в жидкости. Атомно-эмиссионные спектрометры отличаются источниками возбуждения спектров, которые реализуют практически все известные в атомно-эмиссионной спектрометрии способы атомизации и возбуждения анализируемого вещества. Атомно-абсорбционный спектрометр Гранд-ААС является первым в мире серийным прибором, на котором возможно одновременное определение более 40 элементов в жидкости за один цикл ЭТА с аналитическими характеристиками, близкими к характеристикам современных ААС-ЭТА с последовательным определением элементов.
Разработан высокочувствительный и селективный вольтамперометрический сенсор на основе нетканого углеволоконного материала, модифицированного фитосинтезированными наночастицами серебра и графеновыми нанопластинами, для определения пищевого синтетического красителя синий блестящий FCF (Е133). Наночастицы серебра получены в результате простого, быстрого и экологически безопасного фитосинтеза с применением экстракта листьев облепихи без использования токсичных химических реагентов. Модифицирование углеволоконного электрода фитонаночастицами серебра и графеновыми нанопластинами способствовало увеличению активной площади поверхности электрода, возрастанию максимального тока окисления красителя Е133 и снижению перенапряжения этого процесса относительно немодифицированного электрода. Выбраны условия формирования максимального аналитического сигнала красителя, включающие состав нанокомпозитного модификатора (массовая доля наночастиц серебра и графеновых нанопластин составляет 4.4 % и 95.6 % соответственно) и кислотность фонового электролита (фосфатный буферный раствор рН 5). Установлено, что процесс электроокисления красителя Е133 на модифицированном углеволоконном электроде является необратимым, двухэлектронным, протекает без участия протонов и контролируется диффузией. Предложена схема электродного процесса, согласующаяся с литературными данными. Сенсор характеризуется низким пределом обнаружения (6.1 нМ), широким диапазоном определяемых концентраций (0.06 - 40 мкМ) и хорошей повторяемостью аналитического сигнала красителя sr < 7 %. Показано, что изученные мешающие вещества не оказывают существенного влияния на аналитический сигнал красителя Е133. Разработанный сенсор успешно применен для анализа напитков и карамели без предварительной пробоподготовки. Степень открытия красителя Е133 в реальных образцах составляет 97 - 103 %, что свидетельствует об отсутствии значимой систематической погрешности.
В статье изложены результаты наукометрического исследования лексики, относящейся к заголовкам наиболее цитируемых публикаций по аналитической химии в 2019-23 гг., и очерчены наиболее актуальные для этого времени области исследований. Они согласуются с современными тенденциями развития аналитики - миниатюризацией аналитической техники и приложением химического анализа к биомедицине и охране окружающей среды. Развитие сенсорной техники, применимой, в частности, в диагностике коронавирусных заболеваний, соответствует обеим тенденциям. Экологические аспекты аналитики проявляются в определении микропластика и становлении зеленой аналитической химии. Лексический мониторинг массивов научных статей удобен своей экспрессностью.
Издательство
- Издательство
- УрФУ
- Регион
- Россия, Екатеринбург
- Почтовый адрес
- 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
- Юр. адрес
- 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
- ФИО
- Кокшаров Виктор Анатольевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@urfu.ru
- Контактный телефон
- +7 (343) 3754507
- Сайт
- https://urfu.ru/ru