J 2021

Colorimetric Chemosensor Array for Determination of Halides

ŠÍDLO, Michal, Přemysl LUBAL a Pavel, Jr. ANZENBACHER

Základní údaje

Originální název

Colorimetric Chemosensor Array for Determination of Halides

Autoři

ŠÍDLO, Michal (203 Česká republika, domácí), Přemysl LUBAL (203 Česká republika, garant, domácí) a Pavel, Jr. ANZENBACHER (203 Česká republika)

Vydání

Chemosensors, MDPI, 2021, 2227-9040

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.229

Kód RIV

RIV/00216224:14310/21:00121233

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000622370000001

Klíčová slova anglicky

metal complex; halide analysis; anion chemosensor; artificial neural network (ANN); multicomponent analysis; microplate reader/digital scanner; test strip paper(s)

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 3. 5. 2021 15:54, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The halide anions are essential for supporting life. Therefore, halide anion analyses are of paramount importance. For this reason, we have performed both qualitative and quantitative ana- lyses of halides (chloride, bromide, iodide) using the Tl(III) complex of azodye, 4-(2-pyridylazo)re- sorcinol (PAR), a potential new chemical reagent/sensor that utilizes the substitution reaction whereas the Tl(III)PAR complex reacts with a halide to yield a more stable thallium(III)-halide while releasing the PAR ligand in a process accompanied by color change of the solution. The experimental conditions (e.g., pH, ratio metal ion-to-ligand ratio, etc.) for the substitution reaction between the metal complex and a halide were optimized to achieve increased sensitivity and a lower limit of detection (chloride 7 mM, bromide 0.15 mM, iodide 0.05 mM). It is demonstrated that this single chemosensor can, due to release of colored PAR ligand and the associated analyte-specific changes in the UV/VIS spectra, be employed for a multicomponent analysis of mixtures of anions (chloride + bromide, chloride + iodide, bromide + iodide). The spectrophotometric data evaluated by artificial neural networks (ANNs) enable distinguishing among the halides and to determine halide species concentrations in a mixture. The Tl(III)-PAR complex was also used to construct sensor arrays utilizing a standard 96-well plate format where the output was recorded at several wavelengths (up to 7) using a conventional plate reader. It is shown that the data obtained using a digital scanner employing only three different input channels may also be successfully used for a subsequent ANN analysis. The results of all approaches utilized for data evaluation were similar. To increase the practical utility of the chemosensor, we have developed a test paper strip indicator useful for routine naked-eye visual determination of halides. This test can also be used for halide anion determination in solutions using densitometer. The methodology described in this paper can be used for a simple, inexpensive, and fast routine analysis both in a laboratory as well as in a field setting.

Návaznosti

LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
LTC20044, projekt VaV
Název: Thermodynamic and kinetic investigations of metal complexes of polydentate ligands for biomedical, analytical and industrial applications (Akronym: NECTAR_COST)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Thermodynamic and kinetic investigations of metal complexes of polydentate ligands for biomedical, analytical and industrial applications, INTER-COST
ME09065, projekt VaV
Název: Výzkum nových detekčních systémů na bázi senzorových polí pro použití ve speciační analýze
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkum nových detekčních systémů na bázi senzorových polí pro použití ve speciační analýze, Program výzkumu a vývoje KONTAKT (ME)
MUNI/A/1424/2019, interní kód MU
Název: Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2020
Investor: Masarykova univerzita, Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2020, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty