Реферати українською » Экология » Тонкошарова хроматографія залишкових концентрацій пестицидів у харчових продуктах


Реферат Тонкошарова хроматографія залишкових концентрацій пестицидів у харчових продуктах

Страница 1 из 5 | Следующая страница

«>Тонкослойная хроматографія залишкових концентрацій пестицидів у харчових продуктах»


Зміст

Запровадження

Глава1.Основипланарной (>тонкослойной) хроматографії

Глава 2. Стан і використання сучасних інструментальних методів аналізу пестицидів

Глава 3. Методичні вказівки з визначення хлорорганічних пестицидів у питній воді, продуктах харчування, кормах і тютюнових виробах хроматографією в тонкому шарі

Глава 4. Сучаснеаппаратурное оформлення

Література


Запровадження

Хімікати (інсектициди, гербіциди, фунгіциди) йдуть на добрива грунту, боротьби з бур'янами, комахами і гризунами, за захистом врожаю від цвілі і грибків. З їхньою допомогою підвищують врожайність, збільшують термін зберігання рослин, покращують зовнішній вигляд фруктів, овочів і зерна. Сьогодні пропонується вибір з 5000 видів пестицидів і 700 хімічних інгредієнтів. У порівняні з початком 40-х рр., коли були вперше використані пестициди, їх споживання на сільське господарство зросла у десятки раз, а втрати врожаю через комах протягом останніх 50 років збільшилися вдвічі. Ця статистика ставить під "ефективність" пестицидів. Цікаво, що "застосування пестицидів призвело до розвитку 650 видів шкідників, стійких до декотрих із цих отрут.
Щодня світі близько 3 тис людина отруюються пестицидами. Це понад мільйон отруєнь на рік хімічними речовинами, забруднюючими повітря, грунту, води і продукти. Окремо в Європі ці цифри щонайменше шокуючі. Тільки 2005 року країн ЄС почали намагатися запровадити єдині стандарти у оцінці небезпеки хімічних речовин, які у продуктів харчування, і єдину маркірування для продуктів. Відомо, що чимало пестициди небезпечні здоров'ю й володіють канцерогенні властивості, проте досі покупець неспроможна з етикетки визначити, наскільки ж насиченийпокупаемий продукт цими некорисними речовинами. У найрозвиненіших країнах у споживача, у принципі, існує вибір - купувати "органічну" (вирощену без хімікатів) продукцію, чи звичайну. Розбіжність у ціні дуже суттєва, і вибір "органічних" продуктів менш великий, як звичайних.

Організація з захисту навколишнього середовища допускає, що з 320 пестицидів, дозволених до застосування в агрономії, по меншою мірою, 66 -
 гадані канцерогени. Чимало з цих пестицидів змішуються з 1200 нейтральними інгредієнтами, склад яких виробники не зобов'язані розголошувати, посилаючись на можливість "комерційну таємницю". Для 800 їх досі не встановлено рівні токсичності, вони може бути є канцерогенами, тож необхідно використовувати методи ідентифікації пестицидів продукти харчування.


ГЛАВА 1.ОСНОВЫПЛАНАРНОЙ (>ТОНКОСЛОЙНОЙ)ХРОМАТОГРАФИИ

>Планарная (>тонкослойная)хроматография

>Тонкослойная (>планарная) хроматографія займає одне з чільних місць у якісному іполуколичественном аналізі складних природних, фармацевтичних,медикобиологических і хімічних об'єктів. Серед іншиххроматографических методівпланарную хроматографію відрізняють такі гідності й особливості:

- це єдинийхроматографический метод, дозволяє проводити повний аналіз невідомої суміші, оскільки дослідник має можливість перевірити, залишилися на стартінеелюированние компоненти;

-продуктивністю перевершує газову і

високоефективну рідинну хроматографію, по крайнього заходу, значно; використано більш просте та дешеве устаткування;

- має високоїселективностью, яку легко варіювати, підбираючи склад рухомий фази; на відмінуВЭЖХ немає обмежень у виборі розчинників;

- дає можливість одночасного поділу кількох зразків; використання однократного чи багаторазовогоелюирования (за умов), і навіть одночасного поділу компонентів однієї й тієї ж зразка, з допомогою різнихелюентов;

- можлива оптимізація роздільної здатності

хроматографічної системи при поділі складної суміші лише цікавлять компонентів, що дозволяє заощаджувати час;

- можливо детекторування сполук із високим

чутливістю іселективностью, які легко варіювати добором виявляє реагенту; отримані результати поділу легко оцінити візуально;

можна зберігатихроматограмми на подальше

детектування і здійснюватиспектральную ідентифікацію

>хроматографических зон після поділу у кожному діапазоні довжин хвиль, включаючи ІК.

упланарной хроматографії є договір деякі недоліки:

- обмежена поділяє здатність через порівняно невеличкий довжини що розділює зони (3-10 див);

- чутливість нижче, ніж у випадкуВЭЖХ;

- залежність результатів аналізу від довкілля: відносної вологості, температури, і навіть наявності забруднюючих речовин, у повітрі;

- складнощі у працювати з зразками, мають високу летючість, ні з речовинами, чутливими до дії кисню повітря, або світла.

Класична, найбільш проста і дуже використовувана методикатонкослойной хроматографії включає проведення таких засадничих операцій:

>1)нанесение аналізованої проби на шар сорбенту;

>2)разделение компонентів проби деякі зони серед рухомий фази;

3) виявлення зон на шарі сорбенту (часто реагентом, що створює з розділеними речовинами забарвлені сполуки);

4) кількісну оцінку отриманого поділу, включаючи визначення величини утримування й визначення змісту речовини в зонах нахроматограмме.

Становище зони речовини нахроматограмме характеризується величиною R>f, яка дорівнює відношенню відстані стартового лінії до центру зони речовини до відстані стартового лінії до лінії фронту. Значення R>f - незмінною для даного з'єднання перетворені на даноїистеме і від створення низки умов: способуелюирования, якості і активності сорбенту, товщини шару, якості розчинників, кількості завданого речовини, довжини пробігу розчинників, становища стартовою лінії майже залежить від температури. З цієї величині проводять ідентифікацію компонентів в суміші.

На якість поділу компонентів суміші впланарной хроматографії впливає велика кількість чинників: тип розділової камери; попереднє насичення камери, й шару сорбенту парами рухомий фази; стартовий розмір плями; відстань від старту до нижнього краю платівки; відносна вогкість повітря лабораторного приміщення; середній діаметр частинок та його форма; товщина і рівномірність нанесення шару сорбенту; наявністьмикроповреждений шару; тип речовини, який зв'язує сорбент; швидкістьелюирования; обсяг розчинника в камері; наявність домішок велюенте; конвекція у газовій фазі всередині камери.

Для поділу сумішей речовин, у тонкому шарі сорбенту застосовуютьадсорбционную, розподільну іионообменную хроматографію, відмінні, передусім характером взаємодій між розчиненими речовинами та міцної чи рідкої фазами, із якими торкаються одна одної. Насправді ці взаємодії що ніколи не протікають ізольовано, і поділ речовин зумовлено кількома взаємодіями. При виборі підходящого варіанта хроматографії насамперед слід звернути увагу до будова поділюваних речовин. З допомогою адсорбційної та розподільної хроматографії поділяються речовини, будова яких різниться природою, числом і характером полярних інеполярних заступників. Прихроматографировании в тонкому шарі сорбенту найчастіше застосовуютьадсорбционную хроматографію, яка простіше з виконання, ефективніша, а результати аналізу більш відтворювані.

>Сорбенти втонкослойной хроматографії

Як сорбентів вТСХ застосовують матеріали, що відповідають наступним вимогам: утворюють хімічно робота як фізично стабільні верстви; не утворюють ковалентних зв'язку з поділюваними речовинами; не розчиняються в рухомий фазі чи переміщаються із нею по платівці; не містять компонентів, заважаючих поділу чидетектированию; немає власної забарвлення; не набухають і стискуються під впливом рухомий фази.

Як підкладки для сорбенту використовується скло, алюмінієва фольга, полімерні плівки (>полиетилентерефталат). Щоб надати стабільності шару сорбенту на підкладці використовуються різні сполучні речовини: гіпс (5-10%),силиказоль, силікати лужних металів,полиакриламид,полиакриловий ефір, крохмаль. До адсорбенту часто додають флуоресцентний індикатор для детектування речовин, поглинаючих вУФ-области спектра. Для цього він використовують: суміш силікатів цинку і магнію; сумішсульфидов цинку і кадмію;вольфраматищелочноземельних елементів.

Важливе значення, особливо ефективності поділу, мають такі характеристики сорбентів, як діаметр частинок, середнє розподіл частинок за величиною і величину пір. У класичноїтонкослойной хроматографії для платівок використовуються частки з розміром 5 - 20мкм. Для високоефективноїтонкослойной хроматографії (>ВЭТСХ) необхідний сорбент, діаметр частинок якого складають 5 - 7мкм. Порівняння характеристик платівок дляТСХ іВЭТСХ наведено втаБЛ.22.Монолитние сорбенти є нове покоління стаціонарних фаз, які можна використані й впланарной хроматографії отримують прямийсополимеризациейметакрилових полімерів, наприклад,сополимераглицинметакрилата іетилендиметакрилата.Монолитние стаціонарні фази не містять частинок, а роль розподільного простору виконують поверхню й обсяг проточних каналів (пір).Макропористая структура монолітних сорбентів містить мінімум дві виду пір: макро- імезопори. Переваги таких носіїв полягають у помітному підвищенні швидкості та ефективності поділу, оскільки їм відсутні звичайнідиффузионние обмеженнямежфазного масообміну.

Таблиця 1. Порівняння характеристик платівок для класичної (>ТСХ) і високоефективної (>ВЭТСХ)тонкослойной хроматографії.

Характеристики >ТСХ >ВЭТСХ
Середня величина частинок,мкм 5 -20 5-7
Товщина шару,мкм 250 100,200
Кількість проб 12 36 -72
Довжина пробігу фронту розчинника, мм 100 - 150 30 - 50
Час поділу, хв 30 - 200 3 -20
Кількість розчинника, мл 50 5 -10
Межа детектування,нг
поглинання 100 - 1000 10 - 100 I
I
флуоресценція 1 - 100 0,1 - 10 I

Основні типи сорбентів, які уТСХ

>Силикагель

полярнийадсорбент, містить активнісиланольние ісилоксановие групи, його застосовують потреби ділити сполук різної полярності.

>Оксид алюмінію

полярнийадсорбент з гетерогенної поверхнею, містить активніОН-группи, має помітно вираженимипротоноакцепторними властивостями; його застосовують потреби ділити ароматичних вуглеводнів, алкалоїдів,хлоруглеводородов, стероїдів

>Флоросил - основний силікат магнію, займає проміжне становище між оксидом алюмінію ісиликагелем; зручний поділуфлаваноидов, стероїдів іацетилированних вуглеводнів

>Полиамиди - група полярних сорбентів зі змішаним

механізмом поділу:карбоксамидная група відповідальна заадсорбционний механізм,метиленовие ланки - за розподільний механізм. Ці сорбенти застосовують потреби ділити харчових барвників,флаваноидов,танинов,нитрофенолов, спиртів, кислот.

Модифікованісиликагели з щепленими групами (>амино,циано,диол-, З2-,Зg-, З>1g-), відмінними по полярності.

Важливою характеристикою сорбенту є його активність, вона залежить від змісту води та знижується зі збільшенням змісту води всорбенте.

Для успішного поділу сумішей речовин велике значення має тут вибір сорбенту. Передусім слід з властивостей поділюваних сполук: їх розчинності (>гидрофильности,гидрофобности), забезпечення і характеру функціональних груп. Насичені вуглеводні адсорбуються слабко або зовсім не адсорбуються насиликагелях іоксиде алюмінію. Запровадження подвійних зв'язків, особливо пов'язаних, збільшуєадсорбционную здатність сполук.

>Функциональние групи у ще більшою мірою посилюють здатність речовин до адсорбції.Адсорбционная здатність функціональних груп зростає у наступному порядку:

>СН=СН<ОСНз<СООR <>C=O<CHO<SH<NН2<>OH<COOH.

Для кількісної оцінки змісту речовини вхроматографическux зонах використовують різні методи:

1. Визначення з видаленням хроматографічної зони з платівки робити двояким чином: перенесенням хроматографічної зони разом із сорбентом абоекстрагированием хроматографічної зони зі шару сорбенту.

2. Визначення сполук безпосередньо на платівці методом візуального порівняння розмірів площ плям та його забарвлення з відповідними параметрами плям стандартних зразків

3. Методденситометрии, підвищуючий точність результатів визначення, грунтується на скануванніхроматограмм в видимому іУФсвете з допомогою «>хроматографическихспектрофотометров»денситометров.Денситометри дозволяють вимірювати поглинання світла речовиною нахроматограмме як пропускання чи відображення, і навітьфлуоресценцию і його гасіння. Режим пропускання доступний, за умови що досліджуване речовина має смугу поглинання в видимій ділянці спектра. У УФ-области реєстрацію у режимі про пускання здійснити не можна через власного поглинаннясиликагеля і підкладкихроматограмми.

4. Методвuдеоденсuтометрuu - порівняно новий метод для кількісної обробкихроматограмм. Принцип методу полягає в запровадження зображенняхроматограмми в комп'ютер з допомогою відеокамери чи цифровий камери з наступним порівнянням інтенсивностей плям стандартних і визначених сполук.Видеоденситометр включає освітлювальний блок, відеокамеру з платоювидеоввода чи сканер, персонального комп'ютера із порушенням установленої операційній системою Windows і відповідатиме програмним забезпеченням. У такі комплекси виробляють НТЦ «>Ленхром» (р. Санкт-Петербург) - денситометр «>ДенСкан-О4» і «>Сорбполимер» (р. Краснодар) денситометр «>Сорбфил». Програма обробкихроматографических даних дозволяє виконувати такі функції: вводити зображенняхроматограмм і зберігати його з високим якістю й дозволом; виділяти на введеному зображенніхроматограмми робочий ділянку, де буде здійснюватися подальша обробка зображення; виробляти

автоматичний чи ручний пошук плям; проводити обробку плям, перекладати їх до формихроматографических піків, розраховувати значення R>r й Бессарабської площі піків; вимірювати зміст речовини в аналізованих плямах (в відносних одиницях); вводити значення концентрацій для побудовиградуировочних залежностей: лінійноїинтерполяцией; лінійноїаппроксимацией більш як, за два точки;квадратичнойинтерполяцией; автоматично обраховувати зміст речовини в аналізованих плямах по запровадженимкалибровочним значенням; представляти результати як друкованих документів. [1-3]

>Количественную обробку плями ввидеоденситометрии проводять за двом характеристикам: площею плями та її «обсягу» у просторі, причому у ролі третьої координати використовують яскравість (інтенсивність забарвлення плями) (рис. 1).

>Рис. 1. Вигляд просторового розподілу яскравості у сфері плями:

>Ai,j - значення рівня яскравості точки плями;Bi,j- значення рівня яскравості крапки над базової поверхні.

5.Денсuтометрuя зпланшетним сканером з належним програмним забезпеченням в обробціхроматограмм мало відрізняється від стандартних програм, що застосовуютьсявидеоденситометров, але значно нижчою вартості. У цьому сканування дає понад чітке зображенняхроматографических зон, що можна пояснити зниженим впливом нерівномірності висвітлення аналізованих об'єктів, ніж у випадкувидеоденситометра.

>Прuменение на вирішенняпрактическux завдань. Застосування тих особливо ефективно для попереднього поділу (за класами, групам, видам речовин) компонентів складних сумішей органічних забруднювачів води, грунтів та повітря. Індивідуальна ідентифікація з допомогою лише тих утруднена через брак високочутливих і селективних детекторів, ще, визначення цільових компонентів менш точно, ніж у випадкуГХ іВЭЖХ. ЧастоТСХ застосовують першому етапі аналізу потреби ділити складних та багатокомпонентних сумішей органічних сполук деякі простіші групи, і вже тоді проводять детальніше дослідження цих груп «тоншими» методами (>ГХ,ВЭЖХ, ЯМР, ІК чимасс-спектрометрией).

ВикористанняТСХ під час аналізу забрудненій прісної і військовий морський води відкриває широкі змогупрепаративного поділу, попереднього інших методів, поділу шуканих домішок і додатковою ідентифікації.ТСХ використовують із виявлення й

>полуколичественного визначення речовин різною природи: поверхнево-активних речовин, вуглеводнів,ПАУ, фенолів, пестицидів.

Для визначеннянеионних ПАР в стічних і річкових водах використовують платівки зі шаромсиликагеля чиКизельгеля про. На платівку завдаютьхлороформенний екстракт ПАР і поділяють їх під час використання як рухомий фази сумішейетилацетат: вода: оцтової кислоти.Обнаруживают плями при обприскуванні сумішшю: реактивБургера: фосфорна кислота: етанол 5% розчинBaCI2.>2H20 (10:1:10:5). ПАР виявляють як рожевих плям. Метод дозволяє накинути у воді від 0,1 до 1,0 мг/лнеионогенних ПАР. З стічні води цих умовахекстрагируются іонні ПАР, але де вони рухаються разом із фронтом розчинника і виявляються.

Запропоновано багато методик визначення фенолів.Хлорфеноли поділяють на платівках з оксидом алюмінію при багаторазовомуелюировании бензолом чисиликагелевих платівках приелюировании сумішшю бензолу і петролейного ефіру (1: 1). Визначають феноли проявом 2% розчином4-аминоантипирина (межа виявлення 0,5мкг/л) чи зфлуоресценции при 254 нм (до 0,5 мкг фенолів). Другий варіант визначення фенолів - поділ як:антипиринових,4-аминоантипиринових похідних чи з п-нитрофенилазокрасителями.[4-6]


ГЛАВА 2. СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ СУЧАСНИХИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХМЕТОДОВ АНАЛІЗУПЕСТИЦИДОВ У УКРАЇНІ

Збільшення сфер зовнішньої та асортименту застосування пестицидів у сільськогосподарській практиці продовжує стимулювати розробку й використання методів аналітичної хімії малих концентрацій токсичних органічних речовин для аналізу об'єктів довкілля, сільськогосподарської сировини, кормів і продуктів. Визначення залишків

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація