Nu var det återigen länge sedan jag uppdaterade sidan om mina egna artiklar, men nu är det dags igen. Den här gången med en artikel¹ som tog nästan två år från idé till publicering. Mer om det i en kommande bloggpost.

Det handlar även den här gången om en artikel om jontransfer mellan oblandbara vätskor – här vatten och det organiska lösningsmedlet etylendiklorid (DCE). I artiklar om jontransfer lyfts det ofta fram att det är en teknik som borde bara lämplig till att mäta ämnen som inte nödvändigtvis går att se med standardmetoder inom elektrokemi, ämnen som kan vara svåra att oxidera eller reducera. För jontransfer behöver man inte ha elektroaktiva ämnen, det räcker att de finns i laddad form, som joner. Tyvärr är cellen som normalt används lite bökig att sätta ihop och det är svårt att få till en stabil yta mellan Luggin-kapillärerna. Det är framförallt svårt att använda uppställningen i fältmätningar.

Vi hade idén att om vattenfasen kunde sugas upp i ett papper och den organiska fasen stabiliseras genom att göras om till en gel, så kan man få något mer hanterbart. Med den organiska fasen i en glaskapillär kunde vi få något som liknade en penna som man kan trycka mot pappret för att mäta joner i vattnet i pappret. Det skulle kunna göra det lätt att t.ex. doppa pappret i en lösning man är intresserad av att undersöka och sedan göra sina mätningar. Eftersom båda faserna är stabiliserade i pappret eller som en gel så borde mätningarna vara lätta att genomföra även utanför labbet.

En fördel med den här mätmetoden, som är vanlig inom pappersbaserade sensorer, är att man kan öka dess känslighet genom att droppa lite analysvätska i pappret, låta vattnet avdunsta och droppa ytterligare lite. Genom att repetera detta kan man öka koncentrationen av joner man är intresserad av. Det här är en beprövad metod, men den tar mycket tid. Med den elektrokemiska pennan kan man istället öka känsligheten genom att ackumulera joner från flera punkter i pappersprovet genom att helt enkelt flytta pennan från punkt till punkt.

Den här artikeln är egentligen första steget i en process att göra det här till en välfungerande metod för jontransfermätningar. Vi har visat att metoden fungerar i princip. Nu håller vi på att arbeta på att förbättra den för att den skall fungera till typiska mätningar inom till exempel miljöövervakning eller liknande.

I arbetet med den här artikel samarbetade vi med Damien Arrigans forskargrupp från Perth i Australien. De är specialister på jontransfermätningar med gelifierade organiska faser. Ett lyckat långdistanssamarbete som vi hoppas kommer att fortsätta.

1. Finns här: M. Podrażka, E. Witkowska Nery, T. G. Henares, M. Jönsson-Niedziółka, and D. W. M. Arrigan
   Ion Transfer Voltammetry with an Electrochemical Pen, Anal. Chem. 92, 15997–16004. (link – gratis att läsa)