XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В основе большинства методов анализа лежит измерение химического или физического свойства вещества, называемого аналитическим сигналом, который зависит от природы вещества и его содержания в пробе.

Все методы анализа делят на химические, физические и физико-химические. В нашем случае мы дадим определение только последнему.

Физико-химические методы анализа основаны на регистрации аналитического сигнала какого-то физического свойства (количества электричества, потенциала, интенсивности излучения света или его поглощения, тока, и т. д.) при проведении химической реакции.

Определение примесей в природных и технических объектах одна из наиболее важных и трудных проблем аналитической химии.

Особенно большое значение имеют высокочувствительные методы определения вредных примесей в воздухе, химических реактивах, мономерах для производства полимерных материалов и т. д.

В атмосферу идет огромный выброс токсичных веществ со всевозможных производств. Попав в атмосферу и воду, тем самым они загрязняют и почву, а с ней и растения. Растения - это основа всех пищевых продуктов. Но тяжелые металлы попадают не только в растения, но и в мясо, молоко. Заключительным звеном в этой цепочке, является человек, который потребляет большое разнообразие пищевых продуктов [2].

Тяжелые металлы накапливаются и трудно выводятся из организма. Они пагубно влияют на организм человека и здоровье в целом. Именно для этого важной задачей аналитической химии является разработка методов определения токсичных веществ в пищевых продуктах.[3]

Не менее важным вопросом является также определение среднего и предельно допустимого содержания концентраций металлов в пищевых продуктах.

Термин "тяжелые металлы" связан с их высокой атомной массой. Эта характеристика отождествляется с представлением о высокой токсичности. Одним из признаков, которые относят металлы к тяжелым, является их плотность.[3]

Рассмотрим те металлы, которые представляют серьезную опасность с точки зрения их токсических свойств и биологической активности. К ним относят ртуть свинец, кадмий, цинк, висмут, кобальт, сурьма, ванадий, марганец, хром, молибден, никель, медь, олово и мышьяк [2].

Мышьяк - высокотоксичный кумулятивный яд, который поражающий нервную систему. Смертельная доза 60-200 мг. ВОЗ установлена недельная безопасная доза 50 мкг/кг. Хроническая интоксикация наблюдается при потреблении 1-5 мг в день. Токсическое действие соединений мышьяка обусловлено блокированием сульфгидрильных групп ферментов и других биологически активных веществ. В рыбе содержание мышьяка может достигать 10 мг/кг, а в устрицах и креветках - до 35 мг/кг.

Определить мышьяк в небольших дозах можно с помощью колориметрических методов анализа. Одним из наиболее удобных является метод атомно-абсорбционной спектроскопии. Он основан на определении арсина. Приборы для нахождения арсина используются в сочетании со стандартным оборудованием. При анализе мышьяка рекомендуется использовать ацителен. Из-за поглощения сорбата всем объёмом сорбента газов пламени возникают помехи в верхнем диапазоне ультрафиолетовой части спектра, где находятся чувствительные линии мышьяка. Именно эти помехи устраняются при корректировке фона [2].

Широко применяется дитизон-колориметрический метод для количественного и качественного определения цинка. Окрашенный комплекс извлекают с помощью органического растворителя и сравнивают со стандартными раствороми цинка. Предел определения составляет примерно 0,7 мг/л. Наиболее широко применяется метод атомно-абсорбционной спектрофотомерии. Он чувствителен, и при этом другие элементы вовсе не мешают определению.

Используют следующую аппаратуру в анализе пищевых продуктов.Вольтамперометрический анализатор Экотест-ВА (см. рисунок 1) предназначен для нахождения электрохимически активных элементов и веществ при анализе проб экстрактов, воды, водных растворов, которые получают из продуктов питания, различных материалов, медицинских препаратов и т.д. На его основе создан универсальный комплекс для измерения микроколичеств (до 10^-10 моль/л) тяжелых металлов, мышьяка, селена йода, токсичных органических и неорганических компонентов различных объектах методами инверсионной полярографии и вольтамперометрии [3].

Объектами анализа являются: косметика, лекарственные препараты, биологические объекты, пищевые продукты, напитки, продовольственное сырье, почвы, корма,·вода питьевая, природная, сточная, морская.

Определяемые компоненты:

-металлы: Zn , Cd , Pb , Cu , Hg , Mo , Sn , Cr, Mn , Co , Fe , Ni;

-неметаллы: Se, I, As, Bi;

-органические вещества (формальдегид, диэтиленгликоль, метанол, ацетальдегид, фенол и его производные).

Полярограф АВС-1.1 (см. рисунок 2). Конструкция датчика гарантирует длительную и надежную эксплуатацию и обеспечение правильных метрологических характеристик определений. В датчике используются стеклоуглеродные и металлические электроды, отвечающие лучшим достижениям в этой области. Отличаются они химической инертностью, механической прочностью и широкой областью рабочих потенциалов. Последовательным анализом определяются ионы Hg, Ni, Bi, As, J и другие элементы.

Рисунок 1 - Вольтамперометрический анализатор Экотест-ВА

Рисунок 2 - Полярограф АВС-1.1

Список использованной литературы

1. Химия и обеспечение человечества пищей. Пер. с англ./Под ред. Л.Шимилта. - М.:Мир, 1986. -616 с.

2. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия. Учебное пособие/Алемасова А.С., Рокун А.Н., Шевчук И.А.-Севастополь: “Вебер”, 2003.

3.Методы анализа пищевых продуктов. Проблемы аналитической химии. - т.VIII/отв. за ред. Клячко Ю.А., Беленький С.М. - М.: Наука, 1988. - 207 с.

Код для цитирования: Скопировать