'

Особенности предварительной подготовки проб объектов окружающей среды и биоматериалов Автор : Слепченко Галина Борисовна, проф. каф. ФАХ, науч. рук. НИЛ.

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Особенности предварительной подготовки проб объектов окружающей среды и биоматериалов Автор: Слепченко Галина Борисовна, проф. каф. ФАХ, науч. рук. НИЛ №506 Презентация лекций по курсу: Особенности предварительной подготовки проб объектов окружающей среды и биоматериалов


Слайд 1

Требования к методам анализа для определения загрязнителей Высокая чувствительность (возможность определения на уровне хотя бы 0,1 ПДК) Высокая селективность (возможность определения изомеров, отличающихся по токсичности) Специфичность (возможность определения отдельных веществ в присутствии других) Экспрессность Наличие нормативно-технической документации, регламентирующей отдельные стадии анализа Метод должен отвечать требованиям по контролю качества измерений и иметь достаточные метрологические характеристики


Слайд 2

Присоединимся к мнению ведущих аналитиков: 1. Цель пробоподготовки - привести пробу и определяемый элемент в физическую и химическую форму, пригодную для измерения аналитического сигнала с требуемыми метрологическими характеристиками. 2. Выбор способа подготовки проб зависит от: состава и структуры анализируемого объекта (матрицы), химических свойств аналита (А), метода измерения сигнала, метрологических требований к качеству анализа, наличия приборов, их стоимости, традиций, существующих в лаборатории и др.


Слайд 3

Сравнение методик пробоподготовки As в пищевых продуктах


Слайд 4


Слайд 5


Слайд 6

Вольтамперограммы цинка и меди в пробе водопроводной воды: 1) УФО-3 мин, 2) УФО-10 мин. РПЭ+ХСЭ. Фон-HCOOH. t=60 с.


Слайд 7

Биологические объекты Доля работ из 780 рефератов за 10 лет


Слайд 8

Химические формы тяжелых металлов в поверхностных водах


Слайд 9


Слайд 10


Слайд 11


Слайд 12

Основные способы пробоподготовки пищевых продуктов к анализу методом ИВ Химические процессы: С озолением матрицы: Мокрое озоление в открытых и закрытых системах Сухое озоление, в т.ч. с озоляющими добавками Без озоления матрицы: Применение известных методов разделения концентрирования. Использование вариантов ВА и модифицированных электродов


Слайд 13

Физические воздействия: Возбуждение кислорода (низкотемпературная плазма) Микроволновой нагрев Ультрафиолетовое облучение Ультразвуковая обработка Электрохимическая обработка


Слайд 14

Таблица 2. Распределение публикаций по способам пробоподготовки к ИВ –анализу с 1985 –2001г.г. (%, окр.)


Слайд 15

Пример многоэлементного анализа биологически активных добавок методом ИВ


Слайд 16

УЗ – это акустические волны с частотой выше 10 – 20 кГц, подчиняющиеся законам распространения звуковых волн со своими особенностями. При воздействии УЗ с интенсивностью свыше 1 Вт/см2 возникают нелинейные эффекты – акустические течения и кавитации. Акустические течения – смещения среды вихревого характера . Колебания частиц передаются среде, вызывая ее регулярное движение. Это способствует интенсификации массообменных процессов.


Слайд 17

Кавитация – образование в жидкости пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом и их смесью. Когда давление пара в пузырьке становится больше суммарного действия поверхностного натяжения и давления жидкости выросший пузырек схлопывается, при этом давление возрастает до 107 Па, а температура 3000 К. На процессы кавитации влияют свойства жидкости ( ее Т, Р, содержание газов…), а также параметры УЗ – частота и интенсивность.


Слайд 18

Кавитация приводит к протеканию хим. реакций ВОЗБУЖДЕННЫХ ЧАСТИЦ – распад на радикалы, взаимодействие с молекулами газа и воды, а также сонолюминесценции (свечению). С помощью УЗ получают высокие интенсивности энергии (на ед. площади перпендикулярной направлению распространения волн), что позволяет интенсифицировать многие химические процессы.


Слайд 19

Микроволновое ( МВ) –разложение МВ-излучение – вид электромагнитного излучения в диапазоне частот 300 – 30000 МГц, вызывающий движение ионов и вращение диполей и приводящий к быстрому разогреву всего объема образца, поглощающего МВ-энергию. Так, при частоте 2400 МГц ориентация молекул и их возвращение в беспорядочное состояние происходит 5.109 раз в секунду. МВ – излучение нагревает весь объем жидкости, не нагревая сосуда проницаемого для МВ (фторопласт, кварц). В результате вместо 1-2 часов для полного разложения проб кислотой требуется 10-15 мин, а Т кип достигается за 2 мин.


Слайд 20

В закрытых сосудах с азотной кислотой основные компоненты пищи разлагаются при температурах: углеводы – 140 С, белки – при 150 С, жиры – при 160 С. Недостатки МВ-разложения для ИВ: Неполное разложение ароматических нитросоединений, которые являются электрохимически активными; Необходима дополнительная обработка: а) HCLO4 б)УФО; Необходимо время для охлаждения проб; Необходимость удаления концентрированных кислот после МВ-разложения.


Слайд 21

ФОТОХИМИЧЕСКАЯ ПРОБОПОДГОТОВКА Ультрафиолет – свет с длиной волны ? короче 400 нм: Пример : источник УФ - ртутная лампа низкого давления с наиболее интенсивными линиями ?= 180 и 254 нм E=h?= hc/? = 1,2.10-5/? кДж/моль Е химической связи ( C- H, C-C, C-OH равна 250 – 500 кДж/моль Е уфо ? Е хим.св. Под действием энергии УФО происходят первичные, вторичные (в т.ч. каталитические) фотохимические реакции.


Слайд 22

Первичные фотохимические р-ции (диссоциации, замещения, окисл./восст….). Молекулы муравьиной кислоты, перекиси водорода возбуждаются и распадаются на радикалы : HCOOH? H.+ .OOH (радикалы R) H2O2 ? 2 .OH (радикалы R), Вторичные фотохимические реакции ( с O2 , H2O2, O3 , R. ) R. + O2 ? RO2 . (или R+ + O2-. ) В пределе органические вещества распадаются и минерализуются до CO2 , H2O, нитратов, фосфатов, ионов металлов и др.


Слайд 23

Интенсификация пробоподготовки к ИВ-анализу различных объектов на содержание следов неорганических веществ


Слайд 24

Пробоподготовка к ВА-анализу без минерализации 1. Отделение ионов металлов от органической матрицы РАЗБАВЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЕМ СОРБЦИЯ ЭКСТРАКЦИЯ СООСАЖДЕНИЕ ОТГОНКА


Слайд 25

Изоляция электрода от органической матрицы


Слайд 26

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОДА В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ Электроактивные формы – I(1-) – иодид (устойчив при рН ?6) и I(5+)- иодат, IO3 – . В кислой среде: 5I (-1) +IO3(–) + H(+) = 3I2 +3H2O, иод улетучивается. В щелочной среде иодид и иодат устойчивы. Определение иодида методом катодной ИВ Пробоподготовка всех объектов: щелочное окислительное плавление (KOH+KNO3 ) при T 480 C для разрушения органической матрицы, последующее подкисление (рН 4-3) и восстановление иодатов до иодида аскорбиновой кислотой.


Слайд 27

Измерение. Фон – KNO3 + аскорбиновая кислота. Электрод – РПЭ (3-х электродная ячейка) Накопление иодида: 2Hg – 2e + I(1-) = Hg2Cl2 (осадок на РПЭ) Формирование сигнала (катодная развертка потенциала, Еп= -0,24 В): Hg2Cl2 +2е =2Hg +2СL(-) Методика аттестована и опубликована //Химия и хим. технология, 2003, Т.46., вып.5, с.74-76. Слепченко Г.Б., Пичугина В.М.


Слайд 28

Рис. Вольтамперограмма определения йода в фоновом электролите (1), в пробе (2) и в пробе с добавкой (3) стандартного раствора


Слайд 29

Методика анализа вод на содержание Se Электроактивной формой является селен (4+), т.е. селенит, Подготовка проб вод состоит из двух стадий: 1)фотоокисление всех форм селена до селена (4+, 6+) в присутствии H2O2 2) фотовосстановление Se(6+) до Se (4+) в том же стаканчике, при рН 8-10 Определение методом АНОДНОЙ ИВ на Au-C электроде на фоне– HCLO4: Накопление: Анодное растворение: Для устранения мешающих ионов Cl-, NO2- используется прием смены раствора с пробой на фон в стадии анодного растворения. Методика аттестована и опубликована в Завод. лабор. 1999, т.65, с.3-6. Захарова Э.А., Филичкина О.Г., Слепченко Г.Б.


Слайд 30


Слайд 31

Методика анализа пищевых продуктов, биологических объектов на содержание Se Электроактивной формой является селен (4+) Подготовка проб состоит из 2-х стадий: Мокрое озоление с добавлением соли магния и прокаливанием при 450 С Восстановление селена (6+) до (4+) 6 М HCL (90 C) Определение методом КАТОДНОЙ КВИВ на ртутно-графитовом электроде. Фон – 0,6 М HCL + ионы ртути (2+) + ионы меди (2+). Селен накапливается на поверхности РГЭ в виде осадка Cu2Se. Стадия формирования сигнала селена при катодной развертке потенциала соответствует реакции: Сu2Se + 2e + 2H (+)?Cu(0)Hg + H2Se Методика аттестована и будет опубликована в ЖАХ, 2004 г, т.59, №3 с.1-6, Филичкина О.Г., Захарова Э.А., Слепченко Г.Б.


Слайд 32


Слайд 33

Основные преимущества разработанных ИВ-методик


Слайд 34

Особенности метода ИВ, существенные для пробоподготовки (ПРП)


×

HTML:





Ссылка: