Тема:
Микроэкстракционное выделение хрома из природной воды и пищевых продуктов для его дальнейшего определения спектральными методами с применением глубоких эвтектических растворителей
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Глава 1. Обзор литературы
Принятые условные сокращения и обозначения 4
Введение 5
1.1. Хром в различных объектах анализа 6
1.2. Хром в пищевых продуктах 7
1.3. Хром в природной воде 8
1.4. Методы определения хрома 9
1.5. Глубокие эвтектические растворители 13
1.6. Автоматизация химиче ского анализа 18
Заключение 20
Глава 2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Средства измерений и оборудование 22
2.2 Ре активы и материалы 22
2.3. Приготовление растворов 24
Глава 3. Методика определения хрома в пищевых продуктах
3.1. Схема анализа 26
3.2. Оптимизация процесса микроэкстракции 28
3.3. Выбор противоиона 29
3.4. Выбор экстрагента 30
3.5. Влияние типа эвтектического растворителя 31
3.6. Выбор объема экстрагента и глубокого эвтектического растворителя 32
3.7. Выбор концентрации фотометрического регента 33
3.8. Изучение мешающего влияния 34
3.9. Аналитические характеристики методики 35
3.10. Анализ реальных объектов 35
Глава 4. Методика определения хрома в природной воде
4.1. Общая схема анализа 37
4.2. Выбор состава и массы глубокого эвтектического растворителя 37
4.3. Влияние pH 38
4.4. Выбор объема образца 39
4.5. Выбор времени экстракции 40
4.6. Изучение мешающего влияния 40
4.7. Аналитические характеристики методики 40
4.8. Анализ реальных объектов 41
Выводы 44
Список литературы 45
📖 Введение
Контроль качества пищевых продуктов является важной составляющей современной науки и жизни. Неотъемлемой частью контроля качества продуктов питания является химический анализ как самих готовых продуктов, так и природной воды, используемой в их производстве. Одной из самых важных задач в данном направлении является определение в пищевых продуктах и природной воде тяжелых металлов, к которым в том числе относится хром (Cr). Необходимость его определения обусловлена тем, что Cr (VI), ввиду своей способности конкурировать с Fe в компонентах крови, относится к классу 'токсичных и опасных для здоровья человека веществ - канцерогенов.
Для его определения разработано большое количество подходов, но многие из них требуют дорогостоящего оборудования либо включают длительные стадии ручной пробоподготовки. Именно поэтому одной из важных задач современной аналитической химии является разработка простых, экспрессных и автоматизированных методик определения Cr (VI) в различных объектах анализа.
✅ Заключение
1. В первой части работы был разработан новый подход к автоматизированной дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции, основанный на использовании глубокого эвтектического растворителя в качестве диспергатора. ГЭР, состоящий из тетрабутиламмония бромида и муравьиной кислоты, был исследован в качестве диспергирующего растворителя для экстракции Cr (VI) из напитков. Было показано, что ГЭР способствует эффективному диспергированию, что приводит к уменьшению времени экстракции, высокой эффективности экстракции за счет эффекта высаливания (роль тетрабутиламмоний бромида) и большого количества протонов (роль муравьиной кислоты) и как следствие - это приводит к образованию ионного ассоциата. Автоматизированная процедура экстракции применялась для определения Cr (VI) в напитках. Результаты показали, что предложенная процедура проста и чувствительна. ПО, полученный для разработанной процедуры, сравним с ПО процедур, основанных на жидкофазной микроэкстракции (табл. 2). Полученные данные для Cr (VI) были меньше ПДК (ПДК для Cr (VI) в напитках составляет 0.5 мг/л [107]) Предлагаемая процедура имеет ряд преимуществ, включая автоматизацию, миниатюризацию и экономичность.
2. Во второй части работы был разработан новый подход к определению Cr, основанный на эффективной микроэкстракции аналитов с использованием глубокого эвтектического растворителя с последующей атомно-адсорбционной спектрометрией с электротермической атомизацией. Впервые для экстракции Cr (VI) был исследован ГЭР, состоящий из тетрабутиламмоний бромида и длинноцепочечного спирта. Было обнаружено, что жирные кислоты обеспечивают стабильность Cr (VI) и его удовлетворительную экстракцию. Для экстракции Cr (VI) предложен глубокий эвтектический растворитель на основе тетрабутиламмония бромида и гексановой кислоты. Процедура была оптимизирована и применена для определения содержания Cr в пробах природных и сточных вод. По сравнению с существующими процедурами (табл. 2), разработанная методика имеет сравнительно низкие ПО, не требует использования специальных сорбентов или использования токсичных и летучих органических растворителей, таких как хлороформ или дорогих и трудно синтезируемых ионных жидкостей. В своей работе мы использовали простой в синтезе, экологический и безопасный глубокий эвтектический растворитель. Использование ГЭР позволило не только разработать простой метод экстракции Cr, но и получить высокую селективность экстракции за счет образования ионного ассоциата Cr с бромидом тетрабутиламмония. Кроме того, предлагаемая процедура быстрее, чем большинство из предлагаемых в литературе. Помимо решения этой конкретной задачи, данная процедура при правильном выборе экстрагента позволит добиться селективности извлечения других опасных материалов для контроля природных и сточных вод. Кроме того, использование в качестве экстрагента экологически чистой гексановой кислоты позволит использовать не только спектральные, но и хроматографические методы обнаружения, что открывает еще большие перспективы для данного способа пробоподготовки. Полученные данные для Cr (VI) были меньше ПДК (ПДК для Cr (VI) в напитках составляет 0.02 мг/л [108]). ПДК для Cr (III) не установлено для природных вод.