حسگر نوری سبز بر پایه زعفران جهت ردیابی و اندازه گیری نیتریت در نمونه های زیست محیطی

حسگرهای شیمیایی نوری( اپتودها) به لحاظ کاربرد آنها در حوزه‌های گوناگون دانش بشری از جایگاه پر اهمیتی در پژوهش‌های شیمی برخوردار هستند. مطالعه و بررسی این حسگرها منجر به توسعه در تجزیه‌های درون سلولی و نیز در محل شده است. ردیابی و اندازه‌گیری آنیون نیتریت به عنوان یک گونه‌ی شیمیایی با قابلیت ایجاد سرطان، همیشه در کانون توجه شیمیست‌ها برای ارائه و توسعه‌ی روش‌های ساده، ارزان و سریع و نیز دوست دار محیط زیست بوده است. درکار حاضر که در حیطه شیمی سبز قرار دارد هدف، ارائه یک راهکار تجزیه‌ای ساده، حساس، پرتابل و ارزان به روش حسگری نوری در تعیین کَمّی آنیون نیتریت است. یک حسگر نوری بر پایه شناساگر طبیعی زعفران تثبیت شده بر روی غشاء پلیمری طراحی شده که برای اندازه‌گیری آنیون نیتریت در محیط‌های شیمیایی مختلف قابل کاربرد باشد. بر این اساس، رنگدانه‌ی زعفران تثبیت شده در عشا ء نازک پلیمری در یک محیط اسیدی با آنیون نیتریت واکنش می‌دهد و میزان کاهش جذب حسگر در طول موج 440 نانومتر به عنوان علامت تجزیه‌ای ثبت می‌گردد. متغیرهای تاثیرگذار بر روی عملکرد حسگر نوری شامل نحوه‌ی فعال سازی غشاء پلیمری، غلظت زعفران، میزان اسیدیته محیط آنالیت، زمان پاسخ مورد مطالعه قرار گرفته‌است. در شرایط بهینه شده، محدوده‌ی دینامیکی حسگر از 3-10 0/1 تا 0/50 میکروگرم بر میلی‌لیتر خطی بوده و حد تشخیص آن برابر 4-10 0/7 میکروگرم برمیلی‌لیتر از نیتریت، حاصل شده‌است. انحراف معیار نسبی در اندازه‌گیری تکراری نیتریت با غلظت 0/5 میکروگرم بر میلی‌لیتر برابر 4 درصد به دست آمده‌است. اثر گونه‌های شیمیائی مختلف بر پاسخ تجزیه‌ای حسگر بررسی شده و در اندازه‌گیری محتوی نیتریت نمونه‌های حقیقی مثل آب شرب و نمونه‌ای از آب چاه از حسگر تهیه شده با موفقیت استفاده شده است.

Optical chemical sensors (optode) have important place in the analytical chemistry research area because of their use in different fields of human knowledge’s. The study of these sensors is also attractive since they allow us to perform in vivo analysis and in situ monitoring. Determination of nitrite ions as a potentially carcinogenic species is in the core attention of the analytical scientists to produce simple, fast, cost effective and environmental friendly approaches. In this work a new simple, low cost, and sensitive optical sensor has been developed for determination of nitrite ions based on the immobilization of saffron (Crocus sativus L.) as a natural sensing reagent on the triacetylcellulose membrane. Selective reaction of the saffron and nitrite ions in the acidic media was monitored photometrically and absorption changes in the wavelength of 440 nm were recorded as analytical signal. The influence of effective variables on the optode performance including triacetylcellulose activation process, concentration of saffron, response time and the effect of ionic strength were studied and optimized. In the optimum conditions, the sensor has good durability and a short response time with linear dynamic range of 1.010-3 – 50.0 μg mL-1 and detection limits of 7.010-4 μg mL-1. Reproduce determinations were done on the solution containing 5.0 μg mL-1 nitrite ion and RSD (n=5) of 4 % was obtained. The effects of various ions and species on the analytical signal were also studied and application of the proposed method in the determination of nitrite ion in many real samples such as tap and well water gave satisfactory results.