Sự phát triển, xu thế và khả năng sử dụng điện cực màng thủy ngân trong phân tích điện hóa

T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (2), Tr. 234 - 238, 2006<br /> <br /> <br /> Sù ph¸t triÓn, xu thÕ vµ kh¶ n¨ng sö dông ®iÖn cùc<br /> mµng thñy ng©n trong ph©n tÝch ®iÖn hãa<br /> §Õn Tßa so¹n 20-9-2005<br /> Lª Quèc Hïng, Vò ThÞ Thu H<br /> ViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v% C«ng nghÖ ViÖt Nam<br /> <br /> <br /> Summary<br /> In this report, the application field of mecury film electrode is illustrated. Substrate materials<br /> for mecury film electrode is also reviewed. The development of electrode modification and<br /> microelectrode used to archieve an increase the sensibility and/or selectively of the analysis is<br /> described briefly. Alternative replacement for mecury film electrode is finally disucssed.<br /> <br /> <br /> I - Giíi thiÖu dïng mçi giät cho mét lÇn ®o ®Ó t¨ng ®é nh¹y<br /> cña ®iÖn cùc.<br /> Tõ l©u, trong ph©n tÝch ®iÖn hãa, thñy ng©n §iÖc cùc m#ng thñy ng©n (MFE) ® îc chÕ<br /> ® ® îc sö dông h÷u hiÖu l#m ®iÖn cùc l#m viÖc t¹o b»ng c¸ch phñ mét líp m#ng máng thñy<br /> nh ®iÖn cùc giät (DME) v# ®iÖn cùc giät treo ng©n kim lo¹i lªn trªn mét nÒn thÝch hîp cã thÓ<br /> (HDME) ®Ó ph©n tÝch c¸c chÊt cã ho¹t tÝnh ®iÖn kh¾c phôc ® îc nh÷ng nh îc ®iÓm trªn. MFE<br /> hãa v« c¬ v# h÷u c¬. §iÖn cùc giät r¬i ng#y nay cã kÝch th íc kh¸ nhá, kh«ng ®ßi hái mét sù<br /> ® lçi thêi, chñ yÕu chØ cho môc ®Ých ®#o t¹o phô trî n#o, cã tû lÖ bÒ mÆt/thÓ tÝch lín v# cã ®é<br /> chø kh«ng ph¶i cho nghiªn cøu v# hÇu nh ® æn ®Þnh c¬ häc h¬n nhiÒu so víi giät thñy ng©n<br /> ® îc thay thÕ b»ng HDME. Tuy vËy, HDME v# dÔ d#ng sö dông víi mäi d¹ng b×nh ®iÖn ph©n<br /> còng cã mét v#i bÊt lîi, cång kÒnh, cÇn ph¶i cã (vÝ dô nh cho ®iÖn cùc quay, hoÆc cho dßng<br /> khoang chøa thñy ng©n, mao qu¶n dÉn thñy ch¶y qua). H¬n n÷a, do viÖc chÕ t¹o MFE chØ<br /> ng©n cÇn ph¶i ® îc b¶o d ìng th êng xuyªn, cÇn mét l îng thñy ng©n rÊt nhá nªn l îng thñy<br /> m¹ch ®iÖn tö ®Ó giät thñy ng©n cã kÝch th íc ng©n kim lo¹i tiªu hao ® îc gi¶m ®Õn tèi thiÓu.<br /> chÝnh x¸c l¹i phøc t¹p. §Æc biÖt viÖc sö dông H¹n chÕ truyÒn thèng cña MFE l# ®é lÆp l¹i<br /> thñy ng©n kim lo¹i l#m t¨ng nguy c¬ tiÒm t#ng ch a cao, cã giíi h¹n trong kho¶ng thÕ ®o v#<br /> ngé ®éc, nhiÔm bÈn v# th¶i thñy ng©n trong qu¸ khã kh¨n trong viÖc chÕ t¹o, l#m s¹ch v# ho¹t<br /> tr×nh sö dông khiÕn cho nhiÒu n íc ® cÊm sö hãa l¹i m#ng thñy ng©n.<br /> dông thñy ng©n [1]. Bªn c¹nh ®ã, kh«ng nh<br /> ®iÖn cùc r¾n, mao qu¶n dÔ nhiÔm bÈn v# l#m B#i b¸o n#y tr×nh b#y sù ph¸t triÓn v# th¶o<br /> mÊt tiÕp xóc, do ®ã kh«ng phï hîp ®Ó ®o trùc luËn vÒ viÖc sö dông MFE trong ph©n tÝch ®iÖn<br /> tiÕp (on-line). §iÖn cùc giät thñy ng©n kh«ng hãa hiÖn nay. §ång thêi, t¸c gi¶ còng hÖ thèng<br /> ph¶i l# nÒn lý t ëng ®Ó cã thÓ sö dông nh÷ng t¸c c¸c lo¹i nÒn cho MFE, c¸c ph ¬ng ph¸p t¹o v#<br /> nh©n hãa häc hoÆc m#ng phñ chän läc ®Ó n©ng l#m s¹ch m#ng thñy ng©n, c¸c chÊt g©y nhiÔu<br /> cao tÝnh n¨ng ph©n tÝch (nh ®é nh¹y v# ®é phæ biÕn, c¶i tiÕn bÒ mÆt ®iÖn cùc v# mét v#i<br /> chän läc). MÆc dï vÒ nguyªn t¾c cã thÓ c¶i thiÖn kh¶ n¨ng sö dông høa hÑn cña MFE trong viÖc<br /> bÒ mÆt cña HDME nh b»ng con ® êng c¬ häc, gi¶i quyÕt c¸c nhiÖm vô ph©n tÝch kh¸c nhau.<br /> <br /> <br /> 234<br /> II – Nh÷ng néi dông nghiªn cøu chñ nã nh sù vËn chuyÓn khèi t¨ng, dßng ®iÖn dung<br /> yÕu ®èi víi MFE nhá, sôt ®iÖn trë ohm thÊp. Riªng tÝnh chÊt sôt<br /> ®iÖn trë ohm nhá ® cho phÐp nã sö dông ® îc<br /> 1. NÒn cho MFE trong c¸c dung m«i h÷u c¬ hay c¸c m«i tr êng<br /> cã ®é dÉn ®iÖn thÊp, ®Æc biÖt, cã thÓ sö dông<br /> Tõ l©u, vËt liÖu nÒn phæ biÕn nhÊt cho ®iÖn trùc tiÕp vi ®iÖn cùc ®Ó nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh<br /> cùc m#ng thñy ng©n l# cacbon do chóng l# chÊt x¶y ra trong c¬ thÓ sèng do kÝch th íc nhá v#<br /> tr¬, kho¶ng thÕ hiÖu dông réng, dßng d nhá, kh¶ n¨ng l#m viÖc trong m«i tr êng cã ®é dÉn<br /> gi¸ th#nh rÎ, kh¶ n¨ng sö dông réng r i v# dÔ ®iÖn thÊp. C¸c vËt liÖu phæ biÕn nhÊt ®Ó l#m vi<br /> d#ng ®¸nh bãng. Nãi chung, cacbon thñy tinh l# ®iÖn cùc l# sîi cacbon ®¬n. Nh÷ng sîi nhá cña<br /> vËt liÖu thÝch hîp nhÊt. Graphit tÈm (vÝ dô nh c¸c kim lo¹i tr¬ (Pt, v#ng, b¹c) còng cã thÓ dïng<br /> graphit tÊm s¸p hay parafin) th× mÒm h¬n v# dÔ cho môc ®Ých n#y. Iridi ® îc xem l# mét vËt<br /> gia c«ng h¬n cacbon thñy tinh. §iÖc cùc cacbon liÖu siªu tèt ®Ó l#m nÒn kim lo¹i cho vi ®iÖn cùc<br /> nh o ® îc l#m b»ng c¸ch trén bét cacbon víi do nã cã ®é hßa tan trong thñy ng©n rÊt thÊp. Vi<br /> mét chÊt tr¬ hãa häc, chÊt kÕt dÝnh nhít kÞ n íc ®iÖn cùc array ® îc l#m tõ iridi, sîi cacbon, Pt<br /> (nh parafin); ¦u ®iÓm cña chóng l# rÎ tiÒn, dÔ v# v#ng, khi ® îc phñ thñy ng©n, sÏ cã nh÷ng<br /> t¹o d¸ng ®iÖn cùc v# dÔ d#ng ®¸nh bãng. u ®iÓm v ît tréi so víi c¸c vi ®iÖn cùc ®¬n lÎ.<br /> Cacbon prolytic v# cacbon pyrolitic trªn cacbon Mét trong nh÷ng u ®iÓm cña chóng l# l îng<br /> thñy tinh v# cacbon gel khÝ th êng Ýt ® îc dïng thñy ng©n tiªu thô rÊt nhá [7]. Sù ph¸t triÓn cña<br /> l#m nÒn cho MFE h¬n [2]. Cacbon thñy tinh c«ng nghÖ in l íi còng t¸c ®éng ®Õn lÜnh vùc<br /> d¹ng m¾t l íi cã diÖn tÝch bÒ mÆt lín nªn sau MFE. C¸c ®iÖn cùc dùa trªn c«ng nghÖ in litho<br /> khi phñ thñy ng©n nã l# mét nÒn thÝch hîp cho v# in l íi th«ng th êng cã thÓ t¹o ® îc nh÷ng<br /> c¸c phÐp ®o ®iÖn l îng cho chÊt cã ho¹t tÝnh sens¬ ®iÖn hãa phñ thñy ng©n dïng mét lÇn cã<br /> ®iÖn ho¹t. Do gi¸ th#nh rÎ, c¸c ®iÖn cùc graphit gi¸ rÎ.<br /> d#y nh than ch× còng ® îc quan t©m. Nh÷ng<br /> ph ¬ng ph¸p ®Æc biÖt ®Ó chÕ t¹o nÒn cho MFE 2. M¹, l m s¹ch v ho¹t hãa l¹i MFE<br /> còng ® ® îc nghiªn cøu. GÇn ®©y, trong [3, 4] MÆc dï chuÈn bÞ nÒn tr íc khi m¹ thñy<br /> m« t¶ viÖc sö dông èng nano cacbon phñ líp ng©n rÊt quan träng ®Ó cho phÐp ph©n tÝch th#nh<br /> thñy ng©n l# mét MFE cã nhiÒu triÓn väng. c«ng, kh«ng cã mét quy tr×nh chung cho tÊt c¶<br /> C¸c kim lo¹i tr¬ hay m#ng cña c¸c kim lo¹i c¸c lo¹i nÒn kh¸c nhau. VËt liÖu nÒn th êng<br /> tr¬ trªn cacbon nh v#ng, b¹c hay palatin còng ® îc ®¸nh bãng tr íc khi m¹ thñy ng©n. M#ng<br /> ® îc dïng ®Ó l#m nÒn. ViÖc kÕt tña thñy ng©n thñy ng©n th êng ® îc m¹ b»ng ph ¬ng ph¸p<br /> trªn c¸c nÒn n#y kh«ng t¹o ra ® îc MFE thùc, ®iÖn hãa trong dung dÞch chøa ion Hg(II) b»ng<br /> do c¸c kim lo¹i n#y hßa tan trong thñy ng©n v# c¸ch khö chóng ®Õn thñy ng©n kim lo¹i ë ®iÒu<br /> t¹o th#nh ®iÖn cùc hçn hèng thñy ng©n-kim lo¹i. kiÖn vËn chuyÓn ®èi l u v# ph©n cùc nÒn vÒ phÝa<br /> Nh îc ®iÓm cña chóng l# th#nh phÇn m#ng thñy ©m [8]. Cã hai ph ¬ng ph¸p th«ng th êng ®Ó<br /> ng©n kh«ng æn ®Þnh v# cã thÓ cã t ¬ng t¸c gi÷a phñ thñy ng©n lªn bÒ mÆt nÒn: (i) m¹ tr íc hay<br /> chÊt cÇn ph©n tÝch víi nÒn kim lo¹i. Hçn hèng m¹ ex situ trong ®ã m#ng thñy ng©n ® îc m¹<br /> thñy ng©n-®ång trªn than thñy tinh, niken, trong dung dÞch Hg(II) tr íc khi ph©n tÝch v#<br /> nh«m, vonfram ® îc ghi nhËn l# nh÷ng nÒn kim sau ®ã chuyÓn ®iÖn cùc v#o dung dÞch mÉu; (ii)<br /> lo¹i thÝch hîp cho MFE trong ph©n tÝch ®iÖn m¹ in situ trong ®ã ion Hg(II) ® îc thªm v#o<br /> hãa. Hçn hèng h#n r¨ng còng ® îc xem nh dung dÞch mÉu v# kÕt tña lªn trªn bÒ mÆt ®iÖn<br /> ®iÖc cùc hçn hèng thñy ng©n m# kh«ng ®éc. cùc trong qu¸ tr×nh ph©n tÝch. Cã nhiÒu cuéc<br /> §iÖn cùc hçn hèng b¹c r¾n còng Ýt ®éc tè v# tranh luËn vÒ ph ¬ng ph¸p n#o thÝch hîp h¬n<br /> ® îc dïng tèt trong c¸c phÐp ph©n tÝch. trong sè hai ph ¬ng ph¸p trªn, c©u tr¶ lêi cßn<br /> Trong m êi n¨m gÇn ®©y, vi ®iÖn cùc (® îc phô thuéc v#o d¹ng ph©n tÝch. M¹ in situ th× ®¬n<br /> ®Þnh nghÜa l# nh÷ng ®iÖn cùc m# kÝch th íc gi¶n v# thêi gian thùc nghiÖm nhanh h¬n (v×<br /> khoong cÇn b íc m¹ thñy ng©n riªng) v# dïng<br /> ho¹t ®éng lín nhÊt kho¶ng v#i chôc µm) ® îc<br /> phæ biÕn trong von-fram hßa tan anot (ASV) råi<br /> sö dông réng r i do c¸c tÝnh chÊt ph©n tÝch cña<br /> <br /> 235<br /> ph©n cùc ©m ®iÖn ®Ó l#m gi#u ®iÖn hãa kh¸c Tõ l©u, viÖc l#m s¹ch ®iÖn cùc còng ® ® îc<br /> (von-ampe hßa tan catot hÊp phô (AdCSV), quan t©m. Cã hai c¸ch thùc hiÖn: thø nhÊt, l#m<br /> amperometry) hay khi mÉu l# kiÒm (do kh¶ s¹ch bÒ mÆt cña m#ng MFE khái mäi chÊt ph©n<br /> n¨ng t¹o Hg(OH)2). Víi m#ng thñy ng©n m¹ tÝch hay c¸c hîp chÊt g©y nhiÔu nh thÕ n#o ®Ó<br /> s½n, l îng thñy ng©n bÞ tæn hao dÇn dÇn v# khi nhËn ® îc ®iÖn cùc s¹ch míi; thø hai, líp m#ng<br /> ®ã nªn kÕt hîp c¶ hai kü thuËt trªn [9]. thñy ng©n cò ® îc t¸ch bá ho#n to#n tr íc khi<br /> Ph ¬ng ph¸p m¹ thñy ng©n míi h¬n l# m¹ thñy ng©n míi. Trong tr êng hîp khi c¸c<br /> ng êi ta biÕn tÝnh bÒ mÆt ®iÖn cùc víi mét hîp s¶n phÈm v# c¸c chÊt tham gia ph¶n øng cña<br /> chÊt thñy ng©n, trong qu¸ tr×nh l#m viÖc sÏ sinh ph¶n øng ®iÖn hãa kh«ng hÊp phô hay l#m gi#u<br /> ra thñy ng©n do ph¶n øng khö cña nã (vÝ dô nh trªn ®iÖn cùc, kh«ng cÇn thiÕt ph¶i l#m s¹ch<br /> HgO, axetat thñy ng©n hay HgCl2 Ðp trong ®iÖn cùc. Tuy nhiªn, ®«i khi x¶y ra sù nhiÔm<br /> nafion). Ph ¬ng ph¸p n#y gÇn gièng nh m¹ in bÈn tõ c¸c phÐp ph©n tÝch tr íc, th êng gÆp ë<br /> situ. §èi víi nÒn b¹c th× chØ ®¬n gi¶n l# nhóng ph ¬ng ph¸p ph©n tÝch hßa tan do cã sù tÝch tô<br /> ®iÖn cùc trong thñy ng©n láng ®Ó t¹o th#nh l©u d#i c¸c hîp chÊt trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc. Sau<br /> m#ng thñy ng©n cÇn thiÕt. VÒ mÆt nguyªn t¾c, khi ph©n tÝch, MFE cã thÓ ® îc ho¹t hãa l¹i<br /> ph ¬ng ph¸p n#y cã thÓ ® îc dïng cho c¸c chÊt b»ng c¸ch ph©n cùc ë thÕ dÔ d#ng oxi hãa hay<br /> nÒn kim lo¹i t¹o hçn hèng kh¸c nh Pt hay Au. khö cña bÊt kú chÊt n#o cßn l¹i (l#m s¹ch in<br /> situ) trong mét dung dÞch l#m s¹ch thÝch hîp.<br /> Quy tr×nh m¹ hai b íc kh¸c ® îc ¸p dông B íc n#o bao gåm ¸p thÕ l#m s¹ch d ¬ng cho<br /> trong tr êng hîp ®iÖn cùc biÕn tÝnh: ®Çu tiªn, c¸c phÇn tö oxi hãa v# thÕ ©m cho c¸c phÇn tö<br /> ion Hg(II) tõ dung dÞch liªn kÕt hãa häc víi bÒ cã kh¶ n¨ng bÞ khö. M#ng thñy ng©n cò còng cã<br /> mÆt ®iÖn cùc v# sau ®ã bÞ khö th#nh thñy ng©n thÓ ® îc t¸ch bá b»ng con ® êng ®iÖn hãa v#<br /> kim lo¹i do ph©n cùc catot ®iÖn cùc. Sù kÕt tô thay thÕ b»ng m#ng thñy ng©n míi. MÆc dï cã<br /> cña thñy ng©n do bay h¬i d íi ®iÒu kiÖn ch©n thÓ lo¹i bá b»ng con ® êng ®iÖn hãa v# thay thÕ<br /> kh«ng ®Ó t¹o MFE còng ® ® îc c«ng bè, tuy b»ng m#ng thñy ng©n míi. MÆc dï cã thÓ lo¹i<br /> nhiªn ph ¬ng ph¸p n#y kh«ng ® îc øng dông bá m#ng thñy ng©n cò b»ng con ® êng hãa häc<br /> réng r i [11]. GÇn ®©y, ng êi ta tiÕn h#nh (vÝ dô nh xö lý iot®ua hay tetraetylenpen-<br /> nghiªn cøu h×nh th¸i häc cña thñy ng©n kÕt tô tamin), lo¹i bá c¬ häc (b»ng c¸ch dïng giÊy läc)<br /> trªn c¸c nÒn kh¸c nhau. Trªn hÇu hÕt c¸c nÒn, hay oxi hãa ®iÖn hãa thñy ng©n ë thÕ d ¬ng vÉn<br /> thñy ng©n khã t¹o th#nh m#ng cã chiÒu d#y ® îc a thÝch v# l# nh÷ng ph ¬ng ph¸p phæ biÕn<br /> ®ång ®Òu v# ®«i khi t¹o th#nh nh÷ng giät nhá li nhÊt ®Ó t¸ch bá m#ng thñy ng©n [12].<br /> ti ë gÇn nh÷ng ®iÓm khuyÕt tËt (vÕt x íc, vÕt<br /> nøt...). KÝch th íc cña nh÷ng giät n#y phô thuéc 3. C¸c ¶nh h ëng g©y nhiÔu – sù biÕn tÝnh<br /> v#o thÕ ®iÖn cùc: kÝch th íc giät c#ng gi¶m v# cña MFE<br /> ph©n bè c#ng ph©n t¸n khi thÕ ®iÖn cùc c#ng C¸c ¶nh h ëng g©y nhiÔu ®Õn MFE cã thÓ<br /> ©m. Tuy nhiªn, cÇn tr¸nh ®Æt thÕ qu¸ ©m ®Ó ® îc ph©n lo¹i phô thuéc v#o mét trong c¸c<br /> kh«ng gi¶i phãng hi®ro v# l#m gi¸n ®o¹n m#ng. d¹ng sau ®©y:<br /> Ng êi ta nhËn thÊy r»ng b íc x¸c ®Þnh tèc ®é<br /> - Sù hÊp phô cña c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt;<br /> trong qu¸ tr×nh t¹o m#ng l# b íc t¹o t©m ®iÓm<br /> thñy ng©n, nã cÇn mét qu¸ thÕ cao. ViÖc thªm - Sù t¹o th#nh cña c¸c hîp chÊt kim lo¹i<br /> nguyªn tè thø ba (vÝ dô nh thalium) cã thÓ dÉn chuyÓn tiÕp;<br /> ®Õn viÖc xuÊt hiÖn c¸c t©m ®iÓm v# t¹o ®iÒu kiÖn - Sù t¹o th#nh c¸c hîp chÊt Hg(I) kh«ng tan<br /> dÔ d#ng ®Ó kÕt tña thñy ng©n. Trong ph ¬ng th êng l# (Hg2Cl2);<br /> ph¸p m¹ in situ c¸c kim lo¹i kÕt tña cïng thñy - Sù xuèng cÊp c¬ häc v#;<br /> ng©n cã thÓ ®ãng vai trß thóc ®Èy viÖc t¹o t©m<br /> ®iÓm ®ã [10]. C¸c ®iÖn cùc c¶i tiÕn b»ng m#ng - ¶nh h ëng cña pH.<br /> polyme hay líp phñ th êng ® îc l#m b»ng c¸ch C¸c ¶nh h ëng g©y nhiÔu chñ yÕu trong<br /> ban ®Çu kÕt tô m#ng polyme dÉn ®iÖn råi sau ®ã ph©n tÝch ®iÖn hãa khi sö dông MFE l# c¸c chÊt<br /> m¹ lªn ®iÖn cùc líp m#ng thñy ng©n nh b×nh ho¹t ®éng bÒ mÆt tån t¹i trong mÉu, g©y bÈn<br /> th êng [6]. ®iÖn cùc l#m viÖc, gi¶m ®é nh¹y v# l#m cho<br /> 236<br /> ®iÖn cùc l#m viÖc thÊt th êng [13]. trytophan, cystein v# benzotriazole. Nh÷ng øng<br /> Cã hai c¸ch biÕn tÝnh ®iÖn cùc. C¸ch ®Çu dông míi nhÊt hiÖn nay l# dïng MFE ®Ó x¸c<br /> tiªn gåm øng dông cña líp phñ chän läc bÒn ®Þnh Al, Ti, Ge, cholohexidin, DNA, RNA v#<br /> v÷ng thÝch hîp hay m#ng trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc c¸c polynucleotit tæng hîp v# c¸c ®Þnh ®ång thêi<br /> v# lo¹i trõ c¸c chÊt g©y nhiÔu cã trong mÉu. Bi, Pb, Cd, Cu [6].<br /> Trong b#i b¸o n#y, thuËt ng÷ chÊt g©y nhiÔu bao ¦u ®iÓm lín cña MFE so víi HDME l# nã<br /> h#m c¶ c¸c chÊt cã ho¹t tÝnh ®iÖn hãa sinh ra cã thÓ dïng dÔ d#ng víi c¸c lo¹i thiÕt kÕ ®iÖn<br /> c¸c tÝn hiÖu ®o kh«ng mong ®îi lÉn c¸c chÊt g©y cùc v# b×nh ®iÖn ph©n kh¸c nhau. Phæ biÕn nhÊt<br /> bÈn tiÒm t#ng hoÆc l#m ngé ®éc bÒ mÆt ®iÖn trong ph ¬ng ph¸p hßa tan l# dïng b×nh ®iÖn<br /> cùc. C¸ch biÕn tÝnh thø hai nh»m v#o viÖc t¨ng ph©n cã m«t¬ ®Ó quay ®iÖn cùc hay dïng m¸y<br /> ®é chän läc hay ®é nh¹y cña phÐp ph©n tÝch ®èi khuÊy dung dÞch. ThiÕt kÕ míi hiÖn nay cho<br /> víi chÊt ph©n tÝch cÇn quan t©m. ë tr êng hîp MFE g¾n liÒn víi b×nh ®iÖn ph©n siªu nhá lý<br /> n#y, bÒ mÆt ®iÖn cùc ® îc phñ c¸c t¸c nh©n hãa t ëng cho l îng thÓ tÝch mÉu bÐ, thiÕt kÕt “giät<br /> häc thÝch hîp m# c¸c chÊt n#y cÇn ph¶i l#m t¨ng ®¬n”, b×nh ASV siªu ©m, ®iÖn cùc dao ®éng,<br /> ®é chän läc v# ®é nh¹y cña phÐp ph©n tÝch. b×nh ®iÖn ph©n polyme r¾n, b×nh m#ng khuÕch<br /> Trong v#i n¨m gÇn ®©y, c¶ hai ph ¬ng ph¸p ®Òu t¸n chèng bÈn.... Ng êi ta dïng ®iÖn cùc chØ thÞ<br /> b¾t ®Çu øng dông cho MFE. phñ thñy ng©n trong chuÈn ®é ®iÖn thÕ ®Ó x¸c<br /> ®Þnh norfloxacin, saccarit trªn ®iÖn cùc Ag/Hg,<br /> §Ó gi¶m bít c¸c ¶nh h ëng do c¸c chÊt ho¹t<br /> barbiturate trªn ®iÖn cùc Cu/Hg.... Ngo#i ra<br /> ®éng bÒ mÆt kh¸c nhau g©y ra, b íc ®Çu tiªn cã<br /> MFE cßn ® îc sö dông trong c¸c phÐp ph©n tÝch<br /> thÓ xö lý hãa häc mÉu ®o. Ph ¬ng ph¸p hiÖu<br /> nh [6]:<br /> qu¶ h¬n l# dïng m#ng b¶o vÖ ®iÖn cùc. C¸c<br /> m#ng n#y cã thÓ thay ®æi tõ lo¹i m#ng ®¬n gi¶n - §o ®iÖn l îng x¸c ®Þnh ch×;<br /> nh xenlulo axetat v# m#ng perflo hãa nafion - §o ®iÖn l îng hßa tan x¸c ®Þnh arsen;<br /> th«ng dông cho ®Õn c¸c m#ng polyme phøc t¹p<br /> - §o von-ampe x¸c ®Þnh focmandehit v#<br /> h¬n. Mét tÝnh chÊt næi bËt kh¸c cña c¸c lo¹i<br /> metronidazol;<br /> m#ng n#y l# chóng l#m t¨ng ®é æn ®Þnh c¬ häc<br /> cña m#ng thñy ng©n [14]. MÆt kh¸c, viÖc biÕn - §o dßng trong FIA mao qu¶n;<br /> tÝnh hãa häc c¸c ®iÖn cùc ®Ó t¨ng ®é chän läc v# - FIA ®Ó x¸c ®Þnh bromophenoxim v# metyl<br /> ®é nh¹y cña phÐp ph©n tÝch chñ yÕu dùa v#o sù thñy ng©n;<br /> gi÷ cè ®Þnh cña c¸c t¸c nh©n t¹o phøc, c¸c chÊt<br /> - Dïng c¸c detect¬ ®Ó x¸c ®Þnh c¸c kim lo¹i<br /> trao ®æi ion v# enzym trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc.<br /> sau khi t¸ch b»ng ®iÖn di mao qu¶n;<br /> 4. Nh÷ng øng dông chän läc cña MFE - Dïng trong ph ¬ng ph¸p phæ ®iÖn hãa tæ<br /> MFE ® îc sö dông réng r i trong ph©n tÝch hîp nh mét thiÕt bÞ l#m gi#u quang phæ<br /> l îng vÕt c¸c kim lo¹i kü thuËt hßa tan [15]. Kü nguyªn tö chemiluminsecene còng nh von-<br /> thuËt n#y dùa v#o viÖc l#m gi#u chÊt cÇn ph©n ampe hßa tan s¾c ký líp máng v# von-ampe hßa<br /> tÝch lªn bÒ mÆt ®iÖc cùc l#m viÖc tr íc khi ®o tan trao ®æi ion;<br /> von-ampe. Phô thuéc v#o b¶n chÊt qu¸ tr×nh l#m - Nghiªn cøu ®éng häc cña qu¸ tr×nh ho¹t<br /> gi#u (hÊp phô hay ®iÖn ph©n) v# v#o chiÒu quÐt hãa enzym, ¶nh h ëng cña c¸c kim lo¹i ®Õn<br /> thÕ cã thÓ ph©n biÖt ® îc c¸c biÕn sè kh¸c nhau. ho¹t ®é enzym;<br /> C¬ së lý thuyÕt v# thùc tÕ cña MFE dïng trong - Dïng trong viÖc x¸c ®Þnh gi¸nt iÕp c¸c<br /> ASV ®Ó ph¸t hiÖn c¸c kim lo¹i dÔ t¹o hçn hèng chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt nh EDTA, oxi, thiorum<br /> (Cd, Pb, Cu, Zn, Bi, Sn) ® îc tr×nh b#y trong [2, v# scandium;<br /> 19]. Ngo#i c¸c kim lo¹i nÆng phæ biÕn, ng êi ta<br /> dïng MFE víi kü thuËt hßa tan ®Ó ph©n tÝch c¸c - Dïng trong viÖc x¸c ®Þnh c¸c kim lo¹i<br /> catioin kh¸c nhau nh : NH4+, Ba2+ v# Pb2+. Mét kiÒm (Li, Be, Na, K...) v# c¸c kim lo¹i kh¸c<br /> sè nguyªn tè ® îc x¸c ®Þnh b»ng von-ampe hßa b»ng trao ®æi ion trªn nafion cã phñ MFE;<br /> tan cat«t (CSV) sau khi l#m gi#u l# selen, arsen, GÇn ®©y MFE ® îc sö dông trong c¸c thiÕt<br /> c¸c ion halogen v# sunfit, thioxyanua, bÞ quan tr¾c liªn tôc c¸c kim lo¹i nÆng trong m«i<br /> 237<br /> tr êng n íc biÓn [16]. trong kho¶ng anot. H¬n n÷a, ®Ó tr¸nh sö dông<br /> thñy ng©n, mét v#i d¹ng ®iÖn cùc c¶i tiÕn kh¸c<br /> 5. Xu h íng t ¬ng lai<br /> còng ® îc ph¸t triÓn dùa trªn c¸c polyme ®iÖn<br /> Ng#y nay nhiÒu nh# khoa häc tËp trung v#o cùc cacbon r¾n, ®iÖn cùc in l íi hoÆc l# c¸c t¸c<br /> nghiªn cøu c¸c kh¶ n¨ng øng dông cña MFE. Sù nh©n t¹o phøc trªn ®iÖn cùc than nh o. Cuèi<br /> ph¸t triÓn mong ®îi trong t ¬ng lai cña MFE l# cïng, ®iÖn cùc Bo, ®Ýnh kim c ¬ng, ®iÖn cùc<br /> gi¶i quyÕt d îc c¸c vÊn ®Ò trong ba lÜnh vùc compozit, ®iÖn cùc m#ng cacbon v# ®iÖn cùc in<br /> sau: l íi trÇn ® îc xem l# nh÷ng ®iÖn cùc kh«ng<br /> 1. §iÖn cùc dïng mét lÇn cho ph©n tÝch hßa chøa thñy ng©n m# cã thÓ l#m viÖc ® îc nh<br /> tan. C¸c ®iÖn cùc n#y dùa trªn c«ng nghÖ in l íi MFE [19].<br /> sÏ rÎ tiÒn, cã thÓ b¸n ® îc ë l îng lín, kÝch<br /> th íc nhá v# cã thÓ cã mét b×nh ®o ho#n chØnh T i liÖu tham kh¶o<br /> (gåm cã c¸c ®iÖn cùc l#m viÖc, ®iÖn cùc ®èi v#<br /> ®iÖn cùc so s¸nh) trong mét gãi nhá v# chØ cÇn 1. E. Gustafsson. Water Air Soi. Pollut., 80, 90<br /> mét giät mÉu ®Ó ®o. §é lÆp l¹i gi÷a c¸c ®iÖn cùc - 102 (1995).<br /> ® îc kh¼ng ®Þnh b»ng ®é chÝnh x¸c cña qu¸ 2. I. Svancara, K. Vytras, J. Barek and J. Zima.<br /> tr×nh chÕ t¹o ® dïng. C¸c ®iÖn cùc dùa trªn CRC Crit. Rev. Anal. Chem., 31, 377 - 345<br /> c«ng nghÖ n#y cã thÓ gi¶i quyÕt ® îc viÖc tèi (2001).<br /> thiÓu hãa l îng thñy ng©n th¶i ra m«i tr êng. 3. R. Schlesinger. M. Brun and H. J. Ache. J.<br /> 2. ThiÕt bÞ x¸ch tay: ®iÖn cùc dïng mét lÇn Electrochem., Soc, 44, 6 - 15 (1997).<br /> víi kÝch th íc nhá ho#n to#n phï hîp víi c¸c 4. A. M. Bond, W.J. Miao and C. L. Raston,<br /> thiÕt bÞ x¸ch tay ®Ó ®o ngo#i hiÖn tr êng. C¸c Langmuir, 16, 6004 - 6012 (2000).<br /> thiÕt bÞ n#y th êng tù ®éng hãa, cho phÐp ®o<br /> nhanh, chÝnh x¸c v# nh¹y, kh«ng ®ßi hái ng êi 5. J. M. Zen and Y. S. Ting, Anal. Chim. Acta,<br /> thao t¸c ph¶i cã kü thuËt cao. C¸c vi ®iÖn cùc 332, 59 - 65 (1996)<br /> kÕt hîp víi phÇn nh¹y c¶m cña ®Çu ®o tæ hîp cã 6. A. Economou and P. R. Fielden, Analist,<br /> thÓ øng dông ®o trong c¸c dung m«i kh«ng ph©n 128, 205 - 212 (2003)<br /> cùc, b×nh ®o thÓ tÝch nhá v# quan tr¾c m«i 7. P. R. M. Silva, M. A. El Khakali, M.<br /> tr êng. Chaker, G. Y. Champagne, J. Chevalet,<br /> 3. Ph©n tÝch dßng ch¶y víi FIA v# SIA. Anal. Chim. Acta, 385, 249 - 255 (1999)<br /> Trong c«ng nghiÖp thay cho viÖc ®o t¹i chç, 8. S. Amalis, D. Pockeviciute and O. Tatolyte,<br /> ng êi ta ® tiÕn h#nh ®o trùc tiÕp ë ®Þa ®iÓm J. Anal. Chem. 354, 696 - 698 (1996)<br /> kh¸c. Trong phßng thÝ nghiÖm v# c¸c ®Þa ®iÓm<br /> c«ng nghiÖp c¸c ®iÖn cùc th« h¬n ® îc sö dông 9. L. Nyholm and F. Bjorefors, Anal. Chim.<br /> Acta, 327, 211 - 222 (1996)<br /> nh nh÷ng detect¬ trong c¸c thiÕt bÞ dßng ch¶y<br /> tù ®éng. 10. G. G. Wallace and M. D. Imisides,<br /> Electroanalysis, 4, 97- 105 (1992)<br /> Trong nh÷ng n¨m qua, nhiÒu nghiªn cøu tËp<br /> trung v#o viÖc t×m ra nh÷ng vËt liÖu ®iÖn cùc 11. B. Brainina. Anal. Chim. Acta., 327, 211 -<br /> míi cã thÓ thay thÕ ® îc MFE. HiÖn nay, ®iÖn 222 (1996).<br /> cùc m#ng bismut (BFE) ® îc ® a ra nh mét 12. M. A. Malone, A. Costa Gracia et al. Anal.<br /> lùa chän ®Çy kh¶ n¨ng ®Ó thay thÕ MFE. BFE Methods Instrum, 1, 164 - 171 (1993).<br /> gåm mét m#ng Bi, thay cho m#ng Hg, n»m trªn 13. A. Economou and P. R. Fielden. Analist,<br /> vËt liÖu nÒn. So víi Hg, Bi cã ®é ®éc kh«ng 118, 1399 - 1403 (1993).<br /> ®¸ng kÓ do ®ã nã kh¸ hÊp dÉn trong nh÷ng øng<br /> dông th«ng th êng. ë ViÖt Nam, BFE còng ® 14. J. M. Zen, W. M. Wang and A. S. Kumar.<br /> ® îc nghiªn cøu trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y [17, Electroanalysis, 13, 321 - 324 (2001).<br /> 18]. BFE sö dông rÊt tèt trong ASV v# AdSV<br /> nh ng thÕ oxi hãa kh¸ ©m cña Bi g©y ra h¹n chÕ (Xem tiÕp trang 227)<br /> <br /> 238<br /> 239<br />