RU2688840C1 - Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods - Google Patents
Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688840C1 RU2688840C1 RU2018137525A RU2018137525A RU2688840C1 RU 2688840 C1 RU2688840 C1 RU 2688840C1 RU 2018137525 A RU2018137525 A RU 2018137525A RU 2018137525 A RU2018137525 A RU 2018137525A RU 2688840 C1 RU2688840 C1 RU 2688840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spectral
- sample
- elements
- methods
- analysis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 title claims abstract description 9
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 title claims abstract description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000559 atomic spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 12
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам пробоподготовки растительных масел для определения их микроэлементного состава спектральными методами, и может быть использовано для контроля качества продукции (в том числе пищевой и фармацевтической), экологического мониторинга и других областей науки и техники.The invention relates to the field of analytical chemistry, and in particular to methods of sample preparation of vegetable oils to determine their microelement composition by spectral methods, and can be used to control product quality (including food and pharmaceutical), environmental monitoring and other areas of science and technology.
Известен способ [1] пробоподготовки пищевых масел, заключающийся в смешении пробы со стеариновой кислотой для получения твердого образца и последующего его анализа методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Недостатком данного способа является необходимость использования стандартных образцов с макросоставом, аналогичным анализируемым пробам, а также использование методов анализа, способных анализировать твердые образцы напрямую, пределы обнаружения которых не всегда позволяют определять элементы на уровне естественных концентраций.The known method [1] of sample preparation of edible oils, which consists in mixing the sample with stearic acid to obtain a solid sample and its subsequent analysis by the method of X-ray fluorescence spectrometry. The disadvantage of this method is the need to use standard samples with macroscopic samples, similar to the analyzed samples, as well as the use of analysis methods that can analyze solid samples directly, the detection limits of which do not always allow to determine elements at the level of natural concentrations.
Известен способ [2] прямого (без пробоподготовки) анализа смазочных масел методом дуговой атомно-эмиссионной спектрометрии с вращающимся дисковым электродом. Недостатками данного способа являются жесткие требования к стандартным образцам, вследствие чего в качестве последних используются образцы свежих масел марок, аналогичных анализируемым, в которые определяемые элементы вводятся в виде оксидов.The known method [2] direct (without sample preparation) analysis of lubricating oils by the method of arc atomic emission spectrometry with a rotating disk electrode. The disadvantages of this method are the strict requirements for standard samples, as a result of which the samples of fresh oils of brands similar to those analyzed are used as the latter, in which the elements to be determined are introduced in the form of oxides.
Известен способ [3] пробоподготовки вязких органических жидкостей путем минерализации малого объема пробы (порядка 10 мкл) под действием малого объема (10-50 мкл) концентрированной азотной кислоты при нагревании. Вся пробоподготовка производится на торце электрода с получением сухого остатка пробы, который затем анализируется спектральными методами. Недостатком данного способа является сложность удержания пробы масла на торце электрода из-за высокой смачиваемости и проникновения вглубь материала, из-за чего количественный анализ масел предлагаемым способом является малореализуемым.The known method [3] of sample preparation of viscous organic liquids by mineralization of a small sample volume (about 10 μl) under the action of a small volume (10-50 μl) of concentrated nitric acid when heated. All sample preparation is performed at the end of the electrode to obtain a dry residue of the sample, which is then analyzed by spectral methods. The disadvantage of this method is the difficulty of holding the sample of oil at the end of the electrode due to the high wettability and penetration deep into the material, because of which the quantitative analysis of oils by the proposed method is hardly realizable.
Известны способы [4] пробоподготовки растительных масел путем сухого озоления образцов с последующим растворением золы в кислотах или кислотной минерализации образцов и анализом полученных минерализатов спектральными методами. Недостатками данных способов являются необходимость использования значительных навесок анализируемых образцов, возможные потери элементов вследствие их адсорбции на стенках посуды и удаления с газовой фазой, увеличение пределов обнаружения методик за счет разбавления пробы, а также длительность и трудоемкость операции минерализации.There are known methods [4] for the sample preparation of vegetable oils by dry ashing of samples, followed by dissolving ash in acids or acid mineralization of samples and analyzing the obtained mineralization materials by spectral methods. The disadvantages of these methods are the need to use significant weights of the analyzed samples, possible loss of elements due to their adsorption on the walls of dishes and removal from the gas phase, an increase in the detection limits of techniques due to the dilution of the sample, as well as the duration and complexity of the mineralization operation.
Известен способ [5] пробоподготовки путем проведения жидкостно-жидкостной экстракции аналитов в раствор разбавленных кислот (например, 0.1 М НСl) с последующим анализом экстракта электрохимическими или спектральными методами. Недостатком данного способа является возможная неполнота экстракции, приводящая к получению заниженных результатов, а также длительность проводимых операций и увеличение пределов обнаружения методик за счет разбавления пробы.The known method [5] of sample preparation by conducting liquid-liquid extraction of analytes into a solution of dilute acids (for example, 0.1 M HCl), followed by analysis of the extract by electrochemical or spectral methods. The disadvantage of this method is the possible incompleteness of extraction, leading to obtaining underestimated results, as well as the duration of the operations and the increase in the detection limits of the methods due to the dilution of the sample.
Известен способ [6] пробоподготовки, наиболее близкий к заявленному изобретению и выбранный в качестве прототипа. Известный способ заключается в смешении пробы с растворителем, в качестве которого применяют водно-спиртовой раствор, добавляемый в пропорции, обеспечивающей получение гомогенного раствора. Полученный раствор анализируют спектральными методами, в качестве стандартных образцов (образцов сравнения) используют смеси органической жидкости, аналогичной анализируемой пробе, с водно-спиртовым раствором, содержащие дозированные количества определяемых элементов в виде водных растворов неорганических солей. Данный прототип позволяет существенно упростить этап пробоподготовки и нивелировать матричные влияния, вызванные органической основой пробы, оказываемые на результаты количественного определения элементов в пробах.The known method [6] sample preparation, the closest to the claimed invention and selected as a prototype. The known method consists in mixing the sample with a solvent, which is used as a water-alcohol solution, added in proportion to provide a homogeneous solution. The resulting solution is analyzed by spectral methods, as standard samples (reference samples) use a mixture of organic liquids, similar to the analyzed sample, with a water-alcohol solution, containing metered amounts of the detected elements in the form of aqueous solutions of inorganic salts. This prototype allows you to significantly simplify the sample preparation stage and level the matrix influences caused by the organic basis of the sample on the results of quantitative determination of the elements in the samples.
Недостатками известного способа являются сложность получения истинного (гомогенного) раствора при смешении водно-спиртового раствора и пробы масла, практически мгновенное расслаивание смешиваемых жидкостей не позволяет получить представительную пробу, которая далее анализируется. Кроме того, известный способ требует использования в качестве стандартного образца жидкости, аналогичной по макросоставу анализируемым пробам, но при этом не содержащей определяемых элементов, в связи с чем существенно возрастают расходы на проведение анализа из-за высокой стоимости подобных реагентов.The disadvantages of this method are the difficulty of obtaining a true (homogeneous) solution by mixing aqueous-alcoholic solution and oil samples, almost instantaneous separation of mixed liquids does not allow to obtain a representative sample, which is further analyzed. In addition, the known method requires the use of a liquid as a standard sample, which is similar in macroscopic composition to the analyzed samples, but does not contain the elements to be determined, and therefore the cost of the analysis increases significantly due to the high cost of such reagents.
Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени и упрощение проводимых операций при пробоподготовке в целом, а также уменьшение риска искажения результата за счет внесения примесей или потерь определяемых элементов вследствие использования доступных реактивов особой чистоты и неиспользования высоких температур, снижение стоимости анализа из-за отсутствия необходимости использования стандартных растворов на органических растворителях.The technical result of the claimed invention is to reduce the time and simplify the operations performed during the sample preparation as a whole, as well as reducing the risk of distorting the result due to the introduction of impurities or losses of the determined elements due to the use of available high-purity reagents and the non-use of high temperatures, reducing the cost of analysis due to the lack of need standard solutions on organic solvents.
Техническая задача заявляемого изобретения состоит в снижении трудоемкости и сокращении времени проведения пробоподготовки образцов растительных масел с целью последующего определения в них металлов спектральными методами анализа, кроме того, следует значительно сократить перечень необходимых операций, перечень и объем используемых реагентов, что предотвращает потери элементов и сохраняет низкие пределы обнаружения используемых методов анализа, снизить стоимость анализа из-за отсутствия необходимости использования специальных стандартных образцов.The technical problem of the claimed invention is to reduce the complexity and reduce the time of sample preparation of vegetable oils for the purpose of subsequent determination of metals in them by spectral analysis methods, in addition, the list of necessary operations, list and volume of reagents used should be significantly reduced, which prevents loss of elements and keeps low detection limits of used analysis methods, reduce the cost of analysis due to the lack of need to use special Normal samples.
Указанный технический результат достигается тем, что на этапе подготовки проб к анализу происходит растворение точно определяемой массы анализируемого масла в растворителе, в качестве которого используется ацетон квалификации особо чистый (согласно ГОСТ 13867-68). Применение ацетона обусловлено его возможностью смешиваться как с маслами (анализируемыми объектами), так и с водными растворами, которые можно использовать в качестве стандартных образцов для построения градуировочных зависимостей. Кроме того, ацетон характеризируется высокой летучестью, вследствие чего существенно облегчается удаление растворителя в атомизаторах и источниках света, используемых в методах атомной спектрометрии. К достоинствам ацетона также относится коммерческая доступность реагента квалификации особо чистый. Разбавление пробы ацетоном происходит не более чем в 100 раз для подавления матричного влияния на результаты анализа в методах атомной спектрометрии. Конкретная пропорция, в которой разбавляется проба, выбирается исходя из конечного метода анализа (см. примеры 1, 2).This technical result is achieved by the fact that at the stage of preparation of samples for analysis, an exactly determined mass of the oil analyzed is dissolved in a solvent, which uses highly pure acetone (according to GOST 13867-68). The use of acetone due to its ability to mix with oils (analyzed objects), and with aqueous solutions that can be used as standard samples to build calibration dependencies. In addition, acetone is characterized by high volatility, as a result of which the removal of solvent in atomizers and light sources used in atomic spectrometry methods is greatly facilitated. The advantages of acetone also include the commercial availability of highly pure qualifying reagent. Dilution of the sample with acetone occurs no more than 100 times to suppress the matrix effect on the analysis results in atomic spectrometry methods. The specific proportion in which the sample is diluted is selected based on the final method of analysis (see examples 1, 2).
Полученная смесь далее встряхивается до получения однородного (гомогенного) раствора, устойчивого (не расслаивающегося) в течение времени, достаточного для ввода раствора в атомизатор атомно-абсорбционного спектрального прибора или источник света атомно-эмиссионного спектрального прибора (см. примеры 1, 2). После чего проводится непосредственный анализ приготовленного раствора спектральными методами. Количественное определение элементов проводят на основе предварительно построенных градуировочных графиков с применением калибровочных растворов, приготовленных с использованием ацетона квалификации особо чистый, в который предварительно вводят добавки водных растворов солей элементов с известными концентрациями в количестве не более 3% по объему. Концентрации элементов в получаемых калибровочных растворах должны соответствовать содержанию элементов в анализируемых образцах. Приготовленные таким образом растворы также вводят напрямую в атомизатор атомно-абсорбционного спектрального прибора или источник света атомно-эмиссионного спектрального прибора.The resulting mixture is then shaken to obtain a homogeneous (homogeneous) solution, stable (not stratifying) for a time sufficient to introduce the solution into the atomizer of the atomic absorption spectral device or the light source of the atomic emission spectral device (see examples 1, 2). Then a direct analysis of the prepared solution is carried out by spectral methods. The quantitative determination of elements is carried out on the basis of previously constructed calibration graphs using calibration solutions prepared using an especially pure qualification acetone, into which additives of aqueous solutions of element salts with known concentrations are introduced in an amount of not more than 3% by volume. The concentration of elements in the resulting calibration solutions must match the content of elements in the analyzed samples. The solutions prepared in this way are also injected directly into the atomizer of the atomic absorption spectral device or the light source of the atomic emission spectral device.
Заявленный способ был апробирован в лабораторных условиях СПбГУ, результаты апробации представлены в виде конкретных примеров реализаций. Исследования проведены с использованием оборудования Ресурсного образовательного центра по направлению Химия и ресурсного центра «Методы анализа состава вещества» Научного парка СПбГУ.The claimed method was tested in the laboratory of St. Petersburg State University, the results of testing are presented in the form of specific examples of implementations. The studies were carried out using the equipment of the Resource Educational Center in the direction of Chemistry and the Resource Center "Methods for analyzing the composition of the substance" of the Science Park of St. Petersburg State University.
Пример 1. Пробоподготовка образцов растительных масел для последующего определения в них щелочных металлов (на примере K) методом пламенной атомно-эмиссионной спектрометрии.Example 1. Sample preparation of vegetable oil samples for the subsequent determination of alkali metals in them (by the example of K) by flame atomic emission spectrometry.
Навеска анализируемого образца масла массой ≈1 г (отбираемая на аналитических весах, точное значение массы используется для дальнейших расчетов) помещается в стеклянную мерную колбу вместимостью 100 мл, куда далее прибавляется ацетон квалификации особо чистый до достижения конечного объема смеси, равного 100 мл. Получаемая смесь тщательно перемешивается до достижения однородного состояния и сразу же вводится в пламенный источник света спектрального прибора в виде аэрозоля, образуемого пневматическим распылителем, после чего измеряется значение аналитического сигнала (интенсивности).A weighed sample of an oil sample weighing ≈1 g (taken on an analytical balance, the exact mass value is used for further calculations) is placed in a 100 ml glass volumetric flask, which is then added to a highly pure acetone to achieve a final volume of the mixture equal to 100 ml. The resulting mixture is thoroughly mixed until a homogeneous state is reached and is immediately introduced into the flame source of light of the spectral instrument in the form of an aerosol formed by a pneumatic sprayer, after which the value of the analytical signal (intensity) is measured.
Спектральный прибор предварительно готовится к работе согласно рекомендациям к конкретной модели используемого оборудования. Сохраняются все стандартные рабочие параметры, за исключением высоты горелки, которую рекомендуется устанавливать на минимальное значение, поскольку пламя, образуемое растворами на основе ацетона, обладает значительной протяженностью, наиболее перспективной с аналитической точки зрения является его верхняя часть.The spectral instrument is preliminarily prepared for operation in accordance with the recommendations for the particular model of equipment used. All the standard operating parameters are maintained, with the exception of the burner height, which is recommended to be set to the minimum value, since the flame formed by acetone-based solutions has a considerable length, the most promising from the analytical point of view is its upper part.
Количественное определение щелочных металлов производится с использованием заранее построенной градуировочной зависимости. Данная зависимость устанавливается при помощи стандартных растворов, приготавливаемых путем добавок к ацетону водного раствора щелочных металлов с известной концентрацией так, чтобы объемная доля ацетона в конечном растворе была не меньше 97%. Диапазон концентраций получаемых растворов должен полностью перекрывать диапазон возможных содержаний определяемых элементов в маслах (с учетом их разбавления), например, от 0.005 до 10 мг/л.The quantitative determination of alkali metals is performed using a pre-built calibration curve. This dependence is established using standard solutions prepared by adding an aqueous solution of alkali metals with known concentration to acetone so that the volume fraction of acetone in the final solution is not less than 97%. The range of concentrations of the resulting solutions should completely overlap the range of possible contents of the detected elements in oils (taking into account their dilution), for example, from 0.005 to 10 mg / l.
По описанной выше схеме был проанализирован образец пищевого оливкового масла, определенная концентрация К составила (950±80) мкг/кг. Для подтверждения правильности получаемых результатов анализ того же образца проводился после кислотной минерализации (под действием особой чистой азотной кислоты и особо чистого пероксида водорода) в микроволновой печи с определением элементов в минерализате методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, определенная концентрация К составила (940±70) мкг/кг. Полученные результаты удовлетворительно согласуются друг с другом. Дополнительная проверка значимости расхождения с помощью t-критерия показала статистическую незначимость различия между полученными данными. Таким образом, предлагаемый подход к пробоподготовке и последующему анализу может являться альтернативой классической схеме при определении щелочных металлов.A sample of edible olive oil was analyzed according to the scheme described above; a certain concentration of K was (950 ± 80) µg / kg. To confirm the correctness of the results obtained, the analysis of the same sample was carried out after acidic mineralization (under the action of particular pure nitric acid and highly pure hydrogen peroxide) in a microwave oven with the determination of elements in the mineralization by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (K 940 ± 70) mkg / kg. The results obtained are in satisfactory agreement with each other. Additional verification of the significance of the discrepancy using the t-test showed statistical insignificance of the difference between the obtained data. Thus, the proposed approach to sample preparation and subsequent analysis may be an alternative to the classical scheme in the determination of alkali metals.
Предполагаемый подход в качестве реагентов требует лишь ацетона, который характеризуется относительно низкой стоимостью. Сама пробоподготовка отличается простотой проводимых операций и может выполняться в автоматическом режиме при наличии встряхивателя. Время, затрачиваемое на пробоподготовку, составляет всего 15 минут (кислотная минерализация проводится в течение не менее 70 минут). Пределы обнаружения конечного метода анализа не увеличиваются по сравнению с методиками, предполагающими использование кислотной минерализации.The proposed approach as reagents requires only acetone, which is characterized by relatively low cost. The sample preparation itself is characterized by the simplicity of the operations and can be carried out automatically with the presence of a shaker. The time spent on sample preparation is only 15 minutes (acid mineralization is carried out for at least 70 minutes). The detection limits of the final method of analysis do not increase compared with techniques involving the use of acid mineralization.
Пример 2. Пробоподготовка образцов растительных масел для последующего определения в них тяжелых металлов методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией.Example 2. Sample preparation of vegetable oil samples for the subsequent determination of heavy metals in them by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization.
Навеска анализируемого образца масла массой ≈0.5 г (отбираемая на аналитических весах, точное значение массы используется для дальнейших расчетов) помещается в стеклянную мерную колбу вместимостью 25 мл, куда далее прибавляется ацетон квалификации особо чистый до достижения конечного объема смеси, равного 25 мл. Получаемая смесь тщательно перемешивается до достижения однородного состояния и сразу же помещается в виалы автосемплера или вводится вручную в графитовую печь спектрального прибора в виде капли объемом 5-30 мкл, измеряется значение аналитического сигнала (абсорбционности).A weighed sample of an oil sample with a mass of ≈0.5 g (taken on an analytical balance, the exact mass value is used for further calculations) is placed in a 25 ml glass volumetric flask, to which is then added an especially pure qualifying acetone to achieve a final volume of 25 ml. The resulting mixture is thoroughly mixed until a homogeneous state is reached and immediately placed in the autosampler vials or injected manually into a graphite furnace of a spectral device in the form of a drop of 5-30 μl, the value of the analytical signal (absorbance) is measured.
Спектральный прибор предварительно готовится к работе согласно рекомендациям к конкретной модели используемого оборудования. Сохраняются все стандартные рабочие параметры. Учет неселективного поглощения допускается выполнять как с помощью дейтериевой коррекции фонового сигнала, так и с использованием других подходов.The spectral instrument is preliminarily prepared for operation in accordance with the recommendations for the particular model of equipment used. All standard operating parameters are saved. Accounting for non-selective absorption can be performed using either the deuterium correction of the background signal or using other approaches.
Количественное определение металлов производится с использованием заранее построенной градуировочной зависимости. Данная зависимость устанавливается при помощи стандартных растворов, приготавливаемых путем добавок к ацетону водного раствора металлов с известной концентрацией так, чтобы объемная доля ацетона в конечном растворе была не меньше 97%. Диапазон концентраций получаемых растворов должен полностью перекрывать диапазон возможных содержаний определяемых элементов в маслах (с учетом их разбавления), например, от 0.01 до 30 мкг/л.Quantitative determination of metals is performed using a pre-built calibration curve. This dependence is established using standard solutions prepared by adding to the acetone an aqueous solution of metals with a known concentration so that the volume fraction of acetone in the final solution is not less than 97%. The range of concentrations of the resulting solutions should completely overlap the range of possible contents of the detected elements in oils (taking into account their dilution), for example, from 0.01 to 30 µg / l.
По описанной выше схеме был проанализирован образец пищевого кукурузного масла. Для подтверждения правильности получаемых результатов анализ того же образца проводился после кислотной минерализации (под действием особой чистой азотной кислоты и особо чистого пероксида водорода) в микроволновой печи, определение элементов в минерализате проводилось методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Полученные результаты, представленные в табл. 1, удовлетворительно согласуются друг с другом. Дополнительная проверка значимости расхождения с помощью t-критерия показала статистическую незначимость различия между полученными данными. Таким образом, предлагаемый подход к пробоподготовке и последующему анализу может являться альтернативой классической схеме при определении тяжелых металлов.A sample of edible corn oil was analyzed according to the scheme described above. To confirm the correctness of the results obtained, the analysis of the same sample was carried out after acidic mineralization (under the action of special pure nitric acid and highly pure hydrogen peroxide) in a microwave oven, the elements in the mineralization were determined by atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma. The results presented in the table. 1, satisfactorily consistent with each other. Additional verification of the significance of the discrepancy using the t-test showed statistical insignificance of the difference between the obtained data. Thus, the proposed approach to sample preparation and subsequent analysis may be an alternative to the classical scheme in the determination of heavy metals.
Предполагаемый подход в качестве реагентов требует лишь ацетона, который характеризуется относительно низкой стоимостью. Сама пробоподготовка отличается простотой проводимых операций и может выполняться в автоматическом режиме при наличии встряхивателя. Время, затрачиваемое на пробоподготовку, составляет всего 15 минут (кислотная минерализация проводится в течение не менее 70 минут). Пределы обнаружения конечного метода анализа не увеличиваются по сравнению с методиками, предполагающими использование кислотной минерализации.The proposed approach as reagents requires only acetone, which is characterized by relatively low cost. The sample preparation itself is characterized by the simplicity of the operations and can be carried out automatically with the presence of a shaker. The time spent on sample preparation is only 15 minutes (acid mineralization is carried out for at least 70 minutes). The detection limits of the final method of analysis do not increase compared with techniques involving the use of acid mineralization.
Технико-экономическая эффективность заявленного способа состоит в существенном уменьшении времени, затрачиваемом на пробоподготовку, и упрощении самой процедуры, получении стабильного раствора, а также в предотвращении потерь элементов или загрязнений пробы (т.е. повышении достоверности результатов), при этом сохраняются низкие пределы обнаружения конечного метода спектрального анализа. Заявленная методика пригодна для количественного определения микроэлементов в растительных маслах.Technical and economic efficiency of the claimed method consists in significantly reducing the time spent on sample preparation and simplifying the procedure itself, obtaining a stable solution, as well as preventing loss of sample elements or contamination of the sample (ie, increasing the reliability of the results), while maintaining low detection limits final spectral analysis method. The claimed method is suitable for the quantitative determination of trace elements in vegetable oils.
Список использованной литературы:References:
1. van Dalen G. Determination of the phosphorus and sulfur content in edible oils and fats by wavelength-despersive X-ray fluorescence spectrometry // X-ray spectrometry. 1998. v. 27, p. 26-30.1. van Dalen G. Determination of the phosphorus and sulfur content in X-ray fluorescence spectrometry // X-ray spectrometry. 1998. v. 27, p. 26-30.
2. ГОСТ 20759-90 Дизели тепловозов. Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса методом спектрального анализа масла.2. GOST 20759-90 Diesel locomotives. Technical diagnostics and prediction of residual life by the method of spectral analysis of oil.
3. Савинов С.С., Дробышев А.И., Зверьков Н.А. Способ спектрального определения микроэлементного состава вязких органических жидкостей. Патент на изобретение №2638586. Приоритет 17.06.2016. Опубликовано 14.12.2017.3. Savinov S.S., Drobyshev A.I., Zverkov N.A. The method of spectral determination of the trace element composition of viscous organic liquids. The patent for the invention №2638586. Priority 06/17/2016. Posted 12/14/2017.
4. Методические указания №01-19/47-11. Атомно-абсорбционные методы определения токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье. Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора.4. Methodical instructions №01-19 / 47-11. Atomic absorption methods for the determination of toxic elements in food products and food raw materials. Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor.
5. Castilho М. de S., Stradiotto N.R. Determination of potassium ions in biodiesel using a nickel (II) hexacyanoferrate-modified electrode // Talanta. 2008. v. 74(5), p. 1630-1634.5. Castilho M. de S., Stradiotto N.R. Determination of potassium ions in biodiesel using a nickel (II) hexacyanoferrate-modified electrode // Talanta. 2008. v. 74 (5), p. 1630-1634.
6. Кучумов B.A., Друженков В.В., Межов Э.А. Способ спектрально-эмиссионного определения содержаний металлических примесей в органических жидкостях. Патент на изобретение №2186368. Приоритет 31.07.2000. Опубликовано 27.07.2002 (прототип).6. Kuchumov B.A., Druzhenkov VV, Mezhov E.A. The method of spectral emission determination of metal impurities in organic liquids. The patent for the invention №2186368. The priority is 07/31/2000. Published 07/27/2002 (prototype).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137525A RU2688840C1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137525A RU2688840C1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688840C1 true RU2688840C1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137525A RU2688840C1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688840C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806045C1 (en) * | 2022-09-22 | 2023-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method for spectral determination of trace elements in solid wax-containing samples |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1109603A1 (en) * | 1983-02-28 | 1984-08-23 | Предприятие П/Я Р-6711 | Method of quantitative nuclear absorption determination of lead in gasolines |
| US4639424A (en) * | 1983-10-21 | 1987-01-27 | Abbott Laboratories | Determination of alkali metals |
| RU2118815C1 (en) * | 1996-02-07 | 1998-09-10 | Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете | method and device for determining trace amounts of metals in lubricating oils, fuels, and special liquids |
| RU2186368C2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-07-27 | Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. академика А.А. Бочвара | Procedure of spectral-emission determination of content of metal impurities in organic fluids |
-
2018
- 2018-10-23 RU RU2018137525A patent/RU2688840C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1109603A1 (en) * | 1983-02-28 | 1984-08-23 | Предприятие П/Я Р-6711 | Method of quantitative nuclear absorption determination of lead in gasolines |
| US4639424A (en) * | 1983-10-21 | 1987-01-27 | Abbott Laboratories | Determination of alkali metals |
| RU2118815C1 (en) * | 1996-02-07 | 1998-09-10 | Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете | method and device for determining trace amounts of metals in lubricating oils, fuels, and special liquids |
| RU2186368C2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-07-27 | Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. академика А.А. Бочвара | Procedure of spectral-emission determination of content of metal impurities in organic fluids |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806045C1 (en) * | 2022-09-22 | 2023-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method for spectral determination of trace elements in solid wax-containing samples |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Blust et al. | Evaluation of microwave heating digestion and graphite furnace atomic absorption spectrometry with continuum source background correction for the determination of iron, copper and cadmium in brine shrimp | |
| Bizzi et al. | Improvement of microwave-assisted digestion of milk powder with diluted nitric acid using oxygen as auxiliary reagent | |
| Paul et al. | Mineral assay in atomic absorption spectroscopy | |
| Dias et al. | Method development for the determination of cadmium, copper, lead, selenium and thallium in sediments by slurry sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry and isotopic dilution calibration | |
| Aucélio et al. | Sequential determination of Sb and Sn in used lubricating oil by electrothermal atomic absorption spectrometry using Ru as a permanent modifier and microemulsion sample introduction | |
| Matusiewicz et al. | Determination of major and trace elements in biological materials by microwave induced plasma optical emission spectrometry (MIP-OES) following tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solubilization | |
| CN108982375B (en) | Method and kit for detecting coenzyme Q10 | |
| Aucélio et al. | Comparative study of electrothermal atomic absorption spectrometric methods for the determination of silver in used lubricating oils | |
| Souza et al. | Oxygen bomb combustion of biological samples for inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| Bermejo-Barrera et al. | Sample pre-treatment methods for the trace elements determination in seafood products by atomic absorption spectrometry | |
| CN103499549A (en) | Method for measuring content of trace cadmium in rice by utilizing flame atomic absorption spectrometry | |
| Chen et al. | Determination of trace elements in medicinal activated charcoal using slurry sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry with low vaporization temperature | |
| Pacquette et al. | Determination of total iodine in infant formula and nutritional products by inductively coupled plasma/mass spectrometry: single-laboratory validation | |
| Mao et al. | Simultaneous trapping of Zn and Cd by a tungsten coil and its application to grain analysis using electrothermal inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Lee et al. | Determination of mercury in urine by electrothermal vaporization isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Liao et al. | Determination of cadmium, mercury and lead in coal fly ash by slurry sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Radziuk et al. | Evaluation of internal standardisation in electrothermal atomic absorption spectrometry | |
| RU2688840C1 (en) | Method for vegetable oil sample preparation for determination of their microelement composition by spectral methods | |
| Lima et al. | Determination of cadmium in biodiesel using microemulsion and electrothermal atomization atomic absorption spectrometry | |
| Kamogawa et al. | A new strategy for preparation of hair slurries using cryogenic grinding and water-soluble tertiary-amines medium | |
| Li et al. | Multi-element analysis of sunscreens using slurry sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Al Hejami et al. | New infrared-heated sample introduction system for enhanced analytical performance of inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| Goncalves et al. | Trace element analysis of fusel oil by microwave-induced plasma optical emission spectrometry | |
| Okamoto | Furnace-fusion system for the direct determination of cadmium in biological samples by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry using tungsten boat furnace–sample cuvette technique | |
| Cerqueira et al. | New approaches of slurry sampling as an alternative technique of sample preparing for elemental analysis |