학술논문
CARACTERIZACIÓN POR ESPECTROSCOPÍA DE IMPEDANCIA ELECTROQUÍMICA DE UN ELECTRODO DE ESTADO SÓLIDO CON POTENCIAL APLICACION EN LA DETECCIÓN DE IONES [PB.sup.2+]
Document Type
Academic Journal
Author
Source
Revista Cubana de Fisica. July, 2022, Vol. 39 Issue 1, p12, 6 p.
Subject
Language
English
ISSN
0253-9268
Abstract
ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY CHARACTERIZATION OF A SOLID-STATE ELECTRODE WITH POTENTIAL APPLICATION IN PB2+ IONS DETECTION I. INTRODUCTION Pollution is one of the most serious and important environmental problems for today's [...]
En este trabajo se realizó la caracterizacion de un electrodo selectivo a iones de estado sólido (ESI-ES) por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) para la deteccion potencial de iones [Pb.sup.2+]. Este electrodo se basa en una membrana de PVC con un derivado de aroiltiourea cómo ionoforo. El transductor solido se preparo con un compuesto epoxi-grafito-grafeno. El análisis de impedancia (20 Hz - 1 MHz), permite describir la respuesta electroquímica del electrodo en términos de los procesos eléctricos en la membrana en lugar de los elementos circuitales relaciónados con el proceso de transferencia de carga en la interfaz transductor/membrana. Se determino la concentracion de iones [Pb.sup.2+] con este electrodo en solucion acuosa mediante EIS utilizando la resistencia eléctrica de la membrana. El límite de deteccioon alcanzado por este enfoque se encuentra en el rango de concentracion de [10.sup.-7] - [10.sup.-6] mol/L, un orden de magnitud inferior que el obtenido por potenciometría clasica. Este analisis podría aplicarse en la implementacion de determinaciones analíticas mediante EIS con ESI-ES. In this work, the characterization of a solid-state ion-selective electrode (SS-ISE) by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed for potential detection of [Pb.sup.2+] ions. This electrode is based on a PVC-membrane with an aroylthiourea derivative as ionophore. The solid transducer was prepared using an epoxy-graphite-graphene composite. The impedance analysis (from 20 Hz - 1 MHz) allows to describe the electrochemical response of the electrode in terms of the electrical processes in the membrane instead of the circuital elements related to the charge-transfer process at the transducer/membrane interface. The Pb2+ ions concentration was determined with this SS-ISE in aqueous solution by EIS using the electrical resistance of the membrane. The limit of detection reached by this approach was in the concentration range from [10.sup.-7] - [10.sup.-6] mol/L, one order of magnitude lower than the obtained by classical potentiometry. This analysis could be applied to the implementation of analytical determinations by EIS using SS-ISE. PACS: Electrochemical sensors (sensores electroquímicos), 82.47.Rs; Applied electrochemistry (electroquímica aplicada), 82.47.-a; Measurements in electric variables (including voltage, current, resistance, capacitance, inductance, impedance, and admittance, etc.) (Medidas en variables eléctricas [incluyendo voltaje, corriente, resistencia, capacitancia, inductancia, impedancia y admitancia, etc.]), 84.37.+q.
En este trabajo se realizó la caracterizacion de un electrodo selectivo a iones de estado sólido (ESI-ES) por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) para la deteccion potencial de iones [Pb.sup.2+]. Este electrodo se basa en una membrana de PVC con un derivado de aroiltiourea cómo ionoforo. El transductor solido se preparo con un compuesto epoxi-grafito-grafeno. El análisis de impedancia (20 Hz - 1 MHz), permite describir la respuesta electroquímica del electrodo en términos de los procesos eléctricos en la membrana en lugar de los elementos circuitales relaciónados con el proceso de transferencia de carga en la interfaz transductor/membrana. Se determino la concentracion de iones [Pb.sup.2+] con este electrodo en solucion acuosa mediante EIS utilizando la resistencia eléctrica de la membrana. El límite de deteccioon alcanzado por este enfoque se encuentra en el rango de concentracion de [10.sup.-7] - [10.sup.-6] mol/L, un orden de magnitud inferior que el obtenido por potenciometría clasica. Este analisis podría aplicarse en la implementacion de determinaciones analíticas mediante EIS con ESI-ES. In this work, the characterization of a solid-state ion-selective electrode (SS-ISE) by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed for potential detection of [Pb.sup.2+] ions. This electrode is based on a PVC-membrane with an aroylthiourea derivative as ionophore. The solid transducer was prepared using an epoxy-graphite-graphene composite. The impedance analysis (from 20 Hz - 1 MHz) allows to describe the electrochemical response of the electrode in terms of the electrical processes in the membrane instead of the circuital elements related to the charge-transfer process at the transducer/membrane interface. The Pb2+ ions concentration was determined with this SS-ISE in aqueous solution by EIS using the electrical resistance of the membrane. The limit of detection reached by this approach was in the concentration range from [10.sup.-7] - [10.sup.-6] mol/L, one order of magnitude lower than the obtained by classical potentiometry. This analysis could be applied to the implementation of analytical determinations by EIS using SS-ISE. PACS: Electrochemical sensors (sensores electroquímicos), 82.47.Rs; Applied electrochemistry (electroquímica aplicada), 82.47.-a; Measurements in electric variables (including voltage, current, resistance, capacitance, inductance, impedance, and admittance, etc.) (Medidas en variables eléctricas [incluyendo voltaje, corriente, resistencia, capacitancia, inductancia, impedancia y admitancia, etc.]), 84.37.+q.