Вольтамперометрический электронный язык с проточным трубчатым электродом для идентификации спиртосодержащих растворов

Abstract

Изучена возможность вольтамперометрической идентификации спиртосодержащих растворов с проточным трубчатым электродом по вольтамперограммам электровосстановления соединений-маркеров с использованием методов хемометрики. В работе использовали вольтамперометрический анализатор ИВА-5 и вольтамперометрическую ячейку с трубчатым индикаторным электродом из нержавеющей стали. Вольтамперограммы нитросоединений-маркеров ( о -нитроанилин, о -нитробензойная кислота, 2,4-динитрофенол) регистрировали при постоянной скорости пропускания исследуемых растворов через трубчатый электрод - 0.6 мл/мин; скорость развертки потенциала - 0.1 В/с; диапазон потенциалов поляризации индикаторного электрода - от 0.0 до -1.0 В. Для идентификации многокомпонентных спиртосодержащих растворов трехкомпонентную смесь нитросоединений-маркеров периодически вводили в электрохимическую ячейку и прокачивали исследуемый раствор через трубчатый электрод. Установлено, что форма вольтамперограмм нитросоединений-маркеров, величины мгновенных токов пиков, их расположение на оси потенциалов изменяются в зависимости от природы маркера и состава спиртосодержащего раствора. С помощью хемометрического метода главных компонент показано, что исследуемые растворы группируются в кластеры на плоскости главных компонент в зависимости от природы и состава спиртосодержащего раствора, а доля объясненной дисперсии при использовании первых трех главных компонент составляет не менее 84 %. Методом формального независимого моделирования аналогий классов показана возможность экспрессной вольтамперометрической идентификации исследуемых образцов с вероятностью не менее 80% для водок и 55 % для вин.

The possibility of on-line voltammetric identification of non-electroactive alcohol solutions by voltammograms of markers reduction on flow-tubular electrode being processed using chemometrics methods has been studied. The voltammetric analyzer IVA-5 and voltammetric cell with tubular work electrode made ​​of stainless steel have been used in the work. Voltammograms of nitrocompounds-markers ( o -nitroaniline, o -nitrobenzoic acid, 2,4-dinitrophenol ) have been registered at a constant flow rate of the test solutions through the tubular electrode - 0.6 ml/min; potential scan rate - 0.1 V/s; potential range of the electrode polarization - from 0.0 to -1.0 V. The investigation of multicomponent alcoholic solutions comprising the following steps: three-component mixture of standard markers periodically has been injected into the electrochemical cell and the test solution has been pumped through the tubular electrode. It has been determined that the shape of the voltammograms of nitrocompounds-markers reduction, magnitudes of instantaneous current peaks, their location on the potential axis vary depending on the nature of marker and composition of multicomponent solution under study. Using principal component analysis it has been shown that alcoholic solutions are grouped in clusters on the principal component plane depending on the nature and composition of multicomponent alcohol-containing solution, and the explained variance when using the first three principal components is not less than 84%. Soft independent modeling of class analogies has been shown the possibility of express voltammetric identification of samples with a probability of at least 80% for vodkas and 55% for wines.