Published April 17, 2019 | Version v1
Publication Open

Simultaneous Determination of Zn(II), Cd(II), Pb(II), and Cu(II) Using Differential Pulse Anodic Stripping Voltammetry at a Bismuth Film-Modified Electrode

Creators

  • 1. Hue University
  • 2. Quảng Bình University

Description

The simultaneous electrochemical determination of Zn(II), Cd(II), Pb(II), and Cu(II) in the aqueous solution has been developed on the basis of the bismuth film glassy carbon electrode (GCE) using differential pulse anodic stripping voltammetry (DP-ASV). The bismuth film electrode (BiFE) was prepared by adding 500 ppb bismuth(III) directly to the sample solution and simultaneously depositing bismuth and the metal analytes on GCE. The optimal operational parameters, namely, accumulation potential (–1.6 V), accumulation time (110 s), pulsed amplitude (0.07 V), and scan rate (0.021 V·s −1 ), were found using a Box–Behnken design. Under the optimum conditions, a linear relationship exists between the current and the concentration of Zn(II), Cd(II), Pb(II), and Cu(II) in the range between 5.0 ppb and 110.0 ppb with the detection limits of 1.07 for Zn(II), 0.93 ppb for Cd(II), 0.65 ppb for Pb(II), and 0.94 ppb for Cu(II) calculated on the basis of a signal-to-noise ratio equal to 3 (S/N = 3). The interference experiments show that Co(II), Ni(II), and Fe(III) have a little influence on the DP-ASV signals of Zn(II), Cd(II), Pb(II), and Cu(II). In addition, a high reproducibility was indicated from small relative standard deviations (1.03%, 1.74%, 1.32%, and 4.74%) for 25 repeated measurements of 15 ppb copper, lead, cadmium, and zinc solutions. BiFE was successfully applied to determine Zn(II), Cd(II), Pb(II), and Cu(II) in river samples, and the results are in a good agreement with those determined with graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF-AAS).

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تطوير التحديد الكهروكيميائي المتزامن لـ Zn(II) و Cd(II) و Pb(II) و Cu(II) في المحلول المائي على أساس قطب الكربون الزجاجي لفيلم البزموت (GCE) باستخدام قياس الجهد الأنودي للنبض التفاضلي (DP - ASV). تم تحضير قطب غشاء البزموت (BiFE) بإضافة 500 جزء في البزموت(III) مباشرة إلى محلول العينة وفي نفس الوقت ترسيب البزموت والنواتج التحليلية المعدنية على GCE. تم العثور على المعلمات التشغيلية المثلى، وهي جهد التراكم (-1.6 فولت)، ووقت التراكم (110 ثانية)، والسعة النبضية (0.07 فولت)، ومعدل المسح (0.021 فولت·ثانية −1 )، باستخدام تصميم Box - Behnken. في ظل الظروف المثلى، توجد علاقة خطية بين التيار وتركيز Zn(II) و Cd (II) و Pb (II) و Cu(II) في النطاق بين 5.0 جزء في البليون و 110.0 جزء في البليون مع حدود الكشف 1.07 لـ Zn(II) و 0.93 جزء في البليون لـ Cd(II) و 0.65 جزء في البليون لـ Pb(II) و 0.94 جزء في البليون لـ Cu(II) المحسوبة على أساس نسبة إشارة إلى ضوضاء تساوي 3 (S/N = 3). تُظهر تجارب التداخل أن Co(II) و Ni(II) و Fe(III) لها تأثير ضئيل على إشارات DP - ASV لـ Zn(II) و Cd(II) و Pb(II) و Cu(II). بالإضافة إلى ذلك، تمت الإشارة إلى قابلية تكاثر عالية من الانحرافات المعيارية النسبية الصغيرة (1.03 ٪، 1.74 ٪، 1.32 ٪، و 4.74 ٪) لـ 25 قياسًا متكررًا لمحاليل النحاس والرصاص والكادميوم والزنك 15 جزء في البليون. تم تطبيق BiFE بنجاح لتحديد Zn(II) و Cd(II) و Pb(II) و Cu(II) في عينات الأنهار، وكانت النتائج في اتفاق جيد مع تلك المحددة مع مطياف الامتصاص الذري لفرن الجرافيت (GF - AAS).

Translated Description (French)

La détermination électrochimique simultanée de Zn(II), Cd(II), Pb(II) et Cu(II) dans la solution aqueuse a été développée sur la base de l'électrode de carbone vitreux à film de bismuth (GCE) en utilisant la voltampérométrie de dénudage anodique à impulsions différentielles (DP-ASV). L'électrode à film de bismuth (BiFE) a été préparée en ajoutant 500 ppb de bismuth(III) directement à la solution d'échantillon et en déposant simultanément le bismuth et les analytes métalliques sur le GCE. Les paramètres opérationnels optimaux, à savoir le potentiel d'accumulation (-1,6 V), le temps d'accumulation (110 s), l'amplitude pulsée (0,07 V) et la vitesse de balayage (0,021 V·s −1 ), ont été trouvés en utilisant une conception Box–Behnken. Dans les conditions optimales, une relation linéaire existe entre le courant et la concentration de Zn(II), Cd(II), Pb(II) et Cu(II) dans la plage comprise entre 5,0 ppb et 110,0 ppb avec les limites de détection de 1,07 pour Zn(II), 0,93 ppb pour Cd(II), 0,65 ppb pour Pb(II) et 0,94 ppb pour Cu(II) calculées sur la base d'un rapport signal sur bruit égal à 3 (S/N = 3). Les expériences d'interférence montrent que Co(II), Ni(II) et Fe(III) ont une petite influence sur les signaux DP-ASV de Zn(II), Cd(II), Pb(II) et Cu(II). En outre, une reproductibilité élevée a été indiquée à partir de petits écarts types relatifs (1,03 %, 1,74 %, 1,32 % et 4,74 %) pour 25 mesures répétées de solutions de cuivre, de plomb, de cadmium et de zinc à 15 ppb. Le BiFE a été appliqué avec succès pour déterminer Zn(II), Cd(II), Pb(II) et Cu(II) dans des échantillons de rivière, et les résultats sont en bon accord avec ceux déterminés par spectrométrie d'absorption atomique dans un four à graphite (GF-AAS).

Translated Description (Spanish)

La determinación electroquímica simultánea de Zn(II), Cd(II), Pb(II) y Cu(II) en la solución acuosa se ha desarrollado sobre la base del electrodo de carbono vítreo (GCE) de película de bismuto utilizando voltametría de extracción anódica de pulso diferencial (DP-ASV). El electrodo de película de bismuto (BiFE) se preparó añadiendo 500 ppb de bismuto(III) directamente a la solución de muestra y depositando simultáneamente bismuto y los analitos metálicos en GCE. Los parámetros operativos óptimos, a saber, el potencial de acumulación (–1.6 V), el tiempo de acumulación (110 s), la amplitud pulsada (0.07 V) y la velocidad de escaneo (0.021 V·s −1 ), se encontraron utilizando un diseño de Box–Behnken. En las condiciones óptimas, existe una relación lineal entre la corriente y la concentración de Zn(II), Cd(II), Pb(II) y Cu(II) en el rango entre 5.0 ppb y 110.0 ppb con los límites de detección de 1.07 para Zn(II), 0.93 ppb para Cd(II), 0.65 ppb para Pb(II) y 0.94 ppb para Cu(II) calculados sobre la base de una relación señal-ruido igual a 3 (S/N = 3). Los experimentos de interferencia muestran que Co(II), Ni(II) y Fe(III) tienen una pequeña influencia en las señales DP-ASV de Zn(II), Cd(II), Pb(II) y Cu(II). Además, se indicó una alta reproducibilidad a partir de pequeñas desviaciones estándar relativas (1.03%, 1.74%, 1.32% y 4.74%) para 25 mediciones repetidas de soluciones de cobre, plomo, cadmio y zinc de 15 ppb. BiFE se aplicó con éxito para determinar Zn(II), Cd(II), Pb(II) y Cu(II) en muestras de ríos, y los resultados concuerdan bien con los determinados con espectrometría de absorción atómica de horno de grafito (GF-AAS).

Files

1826148.pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7673d422ff163f662fedd1890b210610
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحديد المتزامن لـ Zn(II) و Cd(II) و Pb(II) و Cu(II) باستخدام قياس الجهد الأنودي للنبض التفاضلي في قطب معدّل بفيلم البزموت
Translated title (French)
Détermination simultanée de Zn(II), Cd(II), Pb (II) et Cu(II) à l'aide d'une voltammétrie par décapage anodique à impulsions différentielles au niveau d'une électrode modifiée par un film de bismuth
Translated title (Spanish)
Determinación simultánea de Zn(II), Cd(II), Pb(II) y Cu(II) mediante voltametría de extracción anódica de pulso diferencial en un electrodo modificado con película de bismuto

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2939051210
DOI
10.1155/2019/1826148

Is supplement to
https://openalex.org/W4239532806 (Other)
https://openalex.org/W2266170613 (Other)
https://openalex.org/W2132596775 (Other)
https://openalex.org/W2123604744 (Other)
https://openalex.org/W2099360577 (Other)
https://openalex.org/W2083486877 (Other)
https://openalex.org/W2015027900 (Other)
https://openalex.org/W2000275141 (Other)
https://openalex.org/W1990949627 (Other)
https://openalex.org/W1966361718 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1965946612
  • https://openalex.org/W1969468456
  • https://openalex.org/W1974477946
  • https://openalex.org/W1981686120
  • https://openalex.org/W1984985573
  • https://openalex.org/W2007537186
  • https://openalex.org/W2013229047
  • https://openalex.org/W2016845284
  • https://openalex.org/W2022778259
  • https://openalex.org/W2022826532
  • https://openalex.org/W2025133849
  • https://openalex.org/W2031733999
  • https://openalex.org/W2033333330
  • https://openalex.org/W2034920839
  • https://openalex.org/W2039212833
  • https://openalex.org/W2052907829
  • https://openalex.org/W2057015525
  • https://openalex.org/W2059100930
  • https://openalex.org/W2063910986
  • https://openalex.org/W2065382047
  • https://openalex.org/W2068515054
  • https://openalex.org/W2092075575
  • https://openalex.org/W2121873398
  • https://openalex.org/W2230580166
  • https://openalex.org/W4238944066