Слепченко Г.Б.,д.х.н., науч.рук. НИЛ №506 каф. ФАХ г. Томск

Затраты времени и источники погрешностей в процессе анализа

Объекты: вода питьевая, природная, минеральная, сточная; пищевые продукты; биологические объекты; почва; воздух.
Металлы

Объекты: вода питьевая, природная, минеральная, сточная; пищевые продукты; биологические объекты; почва; воздух.
Неметаллы и анионы

Объекты: вода питьевая, природная, минеральная, сточная; пищевые продукты; биологические объекты; почва; воздух.
Органические вещества

Гигиенические требования безопасности пищевых продуктов

Гигиенические требования безопасности пищевых продуктов

Гигиенические требования пищевой ценности продуктов питания

Целью исследования является разработка методики поверхностной модификации графитового электрода арилдиазоний тозилатами и выбор для них условий вольтамперометрического определения водорастворимых витаминов и флавоноидов в сложных многокомпонентных системах.
Недавно получен новый класс ароматических солей диазония — арилдиазоний тозилатов ArN2+OTs- , которые обладают уникальной стабильностью, безопасностью в обращении и в отличие тетрафторборатов хорошо растворимы в воде и многих органических растворителях.
Предполагаем, что данная модификация поверхности протекает согласно представленной схеме с выделением азота и генерированием соответствующих активных свободных радикалов Ar.

Рис8.а Градуировочная зависимость кверцетина на графитовом (1) и модифицированных графитовых электродах с различными заместителями
2- МГЭ-NO2;
3-МГЭ- NH2;
4-МГЭ- СООН
Рис9.а Градуировочная зависимость витамина В1 на модифицированных графитовых электродах с различными заместителями
1-Hg,
2-NO2 -Hg;
3- NH2-Hg;
4 -СООН-Hg.
Рис.9б – Вольтамперограммы витамина В1
1 – фон 0,1М Na2HPO4;
2 – 2,0 мг/л витамина В1 на РГЭ;
3 – 2,0 мг/л витамина В1 на МГЭ- СООН-Hg.
Рис.8.б–
Вольтамперограммы кверцетина
1– фон 0,1М Na2HPO4;
2 – 2,0 мг/л кверцетина на ГЭ;
3 – 2,0 мг/л кверцетина на МГЭ- СООН.

5×10-3 М PdCl2 (d =150-200 нм)
1×10-4 М PdCl2 (d = 50-60 нм)
АСМ изображения
Влияние условий электроосаждения
а) от времени электролиза
б) от концентрации PdCl2

Анализ пищевых продуктов
Определение аскорбиновой кислоты в соках
Определение аскорбиновой кислоты в фруктах

Преимущества модифицированных электродов
Вольтамперометрия
с модифицированными электродами
Область применения модифицированных электродов
Электроанализ;
Химические сенсоры, биосенсоры;
Детекторы в проточных методах (ВЭЖХ, ПИА);
Повышается чувствительность определения;
Понижается предел обнаружения (на 1-4 порядка);
Уменьшается перенапряжение;
Повышается селективность определения;
Расширяется круг определяемых соединений;
Проводится многокомпонентный анализ;

Определение органических соединений на МГЭ
Объекты анализа
Фармпрепараты;
Пищевые продукты;
Биологические жидкости;
Объекты окружающей среды. Повышение чувствительности
Понижение предела обнаружения
Уменьшение перенапряжения
Контроль селективности
Преимущества МГЭ

Принцип определения ртути: анодная ИВ на ЗГЭ
Вольтамперные кривые ртути на ЗГЭ «in situ» в растворе 0,1 моль/дм3 HNO3 , Еэ= -0.2 В, τэ =60 с:
1 – фон 0,1 моль/дм3 HNO3, + 4×10-6 моль/дм3 Au3+;
2 – то же + 0,0025 мг/дм3 Hg2+,
ССl-= 5×10-3 моль/дм3;
3 – то же +1×10-2 моль/дм3 Cl-.

Схема электродного процесса

Схема анализа проб экологических объектов на содержание ртути

Особенности ИВ-определения селена в водах
Электроактивная форма – селен (4+)
Принцип определения: анодная ИВ на ЗГЭ

Общая схема пробоподготовки для определения общего селена и его органических и неорганических форм в смеси сухой травы и БАД методом ИВ

Принцип определения: Катодная ИВ на РПЭ
Вольтамперограмма
иодид-иона на фоне
раствора калия
азотнокислого
концентрации 0,1 моль/дм3
и аскорбиновой кислоты
0,05 моль/дм3

Схема электродного процесса

Принцип определения: Анодная ИВ на ЗГЭ
Вольтамперограммы
мышьяка на фоновом электролите
(раствор трилона Б) в присутствии
кислорода.
Условия: вращающийся ЗГЭ,
Еэ=-1,0 В; время накопления 60 с,
скорость развертки потенциала
80 мВ/с.
СAs =0,010 мг/ дм3

Вольтамперограмма железа
Дифференциальные
вольтамперограммы Fe3+:
Фон – 0,05 М трилон Б,
золотографитовый электрод.
СFe(3+), мг/дм3:
1 – 0,5;
2 – 1,0;
3 – 1,5;
4 – 2,0

Условия ИВ-измерений мышьяка и железа

Объект анализа: Вода питьевая
Метод анализа: Инверсионная вольтамперометрия (по методикам ТПУ)

Объект анализа: Вода питьевая
Метод анализа: Инверсионная вольтамперометрия (по методикам ТПУ)

Для сокращения времени пробоподготовки:
- уменьшение навески для анализа
- многоэлементный анализ из одной пробы
- сочетание химических и физических воздействий ( МВ-, УФ- и др.)
- неполное разложение матрицы
- совмещение стадии пробоподготовки и измерения сигнала
- прямое измерение без пробоподготовки
-применение автоматизированных высокопроизводительных систем пробоподготовки

Химические и физические воздействия на различных стадиях пробоподготовки

Схема пробоподготовки при многоэлементном анализе экологических объектов

Рабочие условия вольтамперометрического определения антибиотиков

Пробоподготовка пищевых продуктов при определении антибиотиков (левомицетина,
стрептомицина и тетрациклина) ВА-методом

Автоматизированный комплекс
«ТЕМОС-ЭКСПРЕСС»
Автоматизированный комплекс «ТЕМОС-ЭКСПРЕСС» предназначен для пробоподготовки различных объектов в количественном химическом анализе различными методами (вольтамперометрия, атомно-адсорбционная спектроскопия, УФ-спектрокопия и т.д.) в аналитических лаборатория различных служб.

Приемы, повышения производительности анализа на стадии подготовки к ВА-измерениям:
1.Электроды
-Одноразовые электроды
-Химически модифицированные электроды
-Различные способы активации поверхности электродов
2. Автоматическая отмывка ячеек, электродов
3. Анализ без удаления кислорода из раствора

Аттестованные ИВ- методики КХА при определении антибиотиков

Рабочие условия вольтамперометрического определения витаминов

Вольтамперограммы окисления рибофлавина на СУЭ электроде
ЕЭ=-0,6 В, τЭ=30 с, W=40 мВ/с;
1 – фон 0,1М ;
2 – то же + СВ2= 0.5 мг/дм3;
3 – то же + СВ2= 1.0 мг/ дм3;
1
2
3

Вольтамперограммы окисления кверцетина на стеклоуглеродном электроде в дифференциальном режиме
1 – фон 0,05 HCl.
2 – 0,15 мг/дм3 АС кверцетина;
3 – 0,3 мг/дм3 АС кверцетина.

Вольтамперограммы окисления рутина на стеклоуглеродном электроде в дифференциальном режиме
Фон 0,1 М Na2HPO4;
1 – 0,4 мг/дм3 АС рутина;
2 – 1,2 мг/дм3 АС рутина.

Пробоподготовка БАД для ВА анализа витаминов С, В1, В2,
кверцетина и витамина Е

Аттестованные ИВ- методики определения витаминов и флавоноидов

Комплекс вольтамперометрический «СТА»
Внесен в государственный реестр средств измерений.
Регистрационный № 17933-98
Сертификат об утверждении типа измерений RU.C.31.007.A № 574

Основные преимущества разработанных ИВ-методик