Лаборатория ионометрии
Объекты – полимерные пластифицированные мембраны, содержащие ионообменники и ионофоры (нейтральные и заряженные) представляют собой чувствительные элементы ионоселективных электродов, которые применяются в бестоковом (потенциометрическом) режиме, а также в токовых режимах (хроноамперометрия-кулонометрия и вольтамперометрия) для определения активности ионов в биологических жидкостях (кровь, слюна, моча), в продуктах растениеводства, почве, природных и технологических водах.
Читать подробнее...
Читать подробнее...
Ассистент
Керестень Валентина Максимовна
v.keresten@spbu.ru
Инженер
Хрипун Галина Анатольевна
g.khripun@spbu.ru
Студент 3 курса бакалавриата
Корепанов Егор Евгеньевич
Студент 2 курса бакалавриата
Бугрова Варвара Евгеньевна
Студент 2 курса бакалавриата
Алейникова Дарья Михайловна
Студент 2 курса бакалавриата
Жданова Ксения Тимофеевна
- Электрохимические сенсоры: потенциометрические (ионоселективные электроды), кулонометрические, вольтамперометрические
- Взаимодействия ионов с компонентами сенсорных мембран
- Перенос ионов через границу мембрана/раствор и в объеме мембраны
Научные проекты
- Грант РНФ № 24-23-00215 «Ионоселективная кулонометрия с генерацией последовательности вторичных сигналов: способ повышения чувствительности, точности и надежности анализа медико-биологических жидкостей с помощью ионоселективных электродов» 2024-2025 (руководитель: Михельсон К.Н.)
- Грант РФФИ № 19-03-00259 «Влияние микрогетерогенности мембранных материалов на электрохимические свойства сенсорных мембран, содержащих нейтральные и заряженные ионофоры» 2019–2021 (руководитель: Михельсон К.Н.)
- Грант РФФИ № 15-03-04514 «Вклады ионного обмена и необменной сорбции электролитов в величины электрического потенциала и проводимости в системах раствор/мембрана/раствор» 2015–2017 (руководитель: Михельсон К.Н.)
Публикации
Khripoun G., Korchak P., Mikhelson K. Charge transfer resistance at the interface between valinomycin-based potassium-selective membranes and KCl aqueous solutions // Sensors & Actuators B. Chemical. 2025. Vol. 424. № 136934. https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136934
Экспериментально (электрохимический импеданс) получены величины плотностей токов обмена на границе калий-селективных мембран с водными растворами. Результаты свидетельствуют в пользу того, что катализатором межфазного переноса ионов является ионообменник, а не ионофор.
Keresten V., Lazarev F., Mikhelson K. Transfer of sodium ion across the interface between Na+-selective electrode membrane and aqueous electrolyte solution: can we use the Nernst equation if current flows through electrode? // Membranes. 2024. Vol. 14. № 74. https://doi.org/10.3390/membranes14040074
Методом электрохимического импеданса исследован перенос ионов натрия через границу натрий-селективных мембран и водных растворов электролитов. Измерены плотности токов обмена и показано, что они сильно превышают токи, применяемые при использовании электродов в режиме хроноамперометрии, что позволяет пользоваться уравнением Нернста при интерпретации результатов измерений.
Keresten V., Popov A., Mikhelson K. Peculiarities of the potentiometric response of ISEs with membranes containing two neutral ionophores and an excess of ion-exchanger: Experiment and modeling // Sensors & Actuators: B. Chemical. 2024. Vol. 417 № 136090. https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136090
Теоретически (компьютерное моделирование) и экспериментально (потенциометрия) исследован потенциометрический отклик мембран, содержащих два нейтральных ионофора одновременно, которые активно применяются в вольтамперометрии. Показано, что уравнение Нернста применимо к отклику таких мембран только если изменение активностей соответсвующих ионов в растворе скоррелировано.
Keresten V., Bykov A., Gofman I., Solovyeva E., Vlasov A., Mikhelson K. Non-constancy of the bulk resistance of ionophore-based ion-selective membranes within the Nernstian response range: a semi-quantitative explanation // J. Membrane Sci. 2023. Vol. 683. № 121830. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.121830
Раскрыта причина парадокса непостоянства омического сопротивления мембран в области их Нернстовского отклика. Экспериментальные данные успешно описаны с помощью модифицированной теории переноса ионов через мембраны с учетом фактора извилистости.
Патенты
Khripoun G., Korchak P., Mikhelson K. Charge transfer resistance at the interface between valinomycin-based potassium-selective membranes and KCl aqueous solutions // Sensors & Actuators B. Chemical. 2025. Vol. 424. № 136934. https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136934
Экспериментально (электрохимический импеданс) получены величины плотностей токов обмена на границе калий-селективных мембран с водными растворами. Результаты свидетельствуют в пользу того, что катализатором межфазного переноса ионов является ионообменник, а не ионофор.
Keresten V., Lazarev F., Mikhelson K. Transfer of sodium ion across the interface between Na+-selective electrode membrane and aqueous electrolyte solution: can we use the Nernst equation if current flows through electrode? // Membranes. 2024. Vol. 14. № 74. https://doi.org/10.3390/membranes14040074
Методом электрохимического импеданса исследован перенос ионов натрия через границу натрий-селективных мембран и водных растворов электролитов. Измерены плотности токов обмена и показано, что они сильно превышают токи, применяемые при использовании электродов в режиме хроноамперометрии, что позволяет пользоваться уравнением Нернста при интерпретации результатов измерений.
Keresten V., Popov A., Mikhelson K. Peculiarities of the potentiometric response of ISEs with membranes containing two neutral ionophores and an excess of ion-exchanger: Experiment and modeling // Sensors & Actuators: B. Chemical. 2024. Vol. 417 № 136090. https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136090
Теоретически (компьютерное моделирование) и экспериментально (потенциометрия) исследован потенциометрический отклик мембран, содержащих два нейтральных ионофора одновременно, которые активно применяются в вольтамперометрии. Показано, что уравнение Нернста применимо к отклику таких мембран только если изменение активностей соответсвующих ионов в растворе скоррелировано.
Keresten V., Bykov A., Gofman I., Solovyeva E., Vlasov A., Mikhelson K. Non-constancy of the bulk resistance of ionophore-based ion-selective membranes within the Nernstian response range: a semi-quantitative explanation // J. Membrane Sci. 2023. Vol. 683. № 121830. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.121830
Раскрыта причина парадокса непостоянства омического сопротивления мембран в области их Нернстовского отклика. Экспериментальные данные успешно описаны с помощью модифицированной теории переноса ионов через мембраны с учетом фактора извилистости.
Патенты
- Михельсон К.Н.,Муратова И.С. Проточная мультисенсорная потенциометрическая ячейка для анализа малых объемов жидких образцов. Патент № 2537094. Дата приоритета 06.05.2013