Анализ синтетических красителей в сточных водах методом ВЭЖХ

Игорь Артемьевич  Платонов; Ирина Михайловна  Муханова; Максим Юрьевич  Лабаев; Алена Александровна  Салтанова

doi:10.17308/sorpchrom.2024.24/12141

Игорь Артемьевич Платонов Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара
Ирина Михайловна Муханова Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара
Максим Юрьевич Лабаев Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара
Алена Александровна Салтанова Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2024.24/12141

Ключевые слова: обращено-фазовая ВЭЖХ, синтетические пищевые красители, диодно-матричное детектирование, твердофазная экстракция

Аннотация

Анализ синтетических красителей в сточных водах является актуальной задачей современной аналитической химии, поскольку повышенное содержание красителей в сточных водах может негативно сказаться на экологии. Для контроля за содержанием красителей в различных объектах часто применяется обращённо-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ), которая позволяет достоверно определить содержание интересующих веществ. Целью данной работы являлось создание и оценка метрологических характеристик методики анализа синтетических красителей в сточных водах предприятий с повышенным содержанием неорганических солей. Хроматографическая система, используемая в данной работе, состояла из насоса высокого давления производства Knauer, разделение осуществлялось на обращено-фазовой колонке Kromasil 100-5-C18(w) (4.6×250 мм) в режиме градиентного элюирования. В качестве подвижной фазы применяли ацетонитрил и раствор ацетата аммония. Детектирование синтетических красителей производилось на диодно-матричном детекторе Azura. В работе представлены результаты концентрирования 10 синтетических красителей на коммерчески доступных патронах для твердофазной экстракции, которые подходят для работы с водными растворами с повышенным содержанием неорганических солей. Для каждого вещества была рассчитана степень концентрирования из дистиллированной и модельной сточной вод, которая варьируется от 2 до 98%. Наивысшую степень концентрирования из анализируемых патронов при эксплуатации в условиях близким к реальным сточным водам показал патрон марки «Диапак П», при pH концентрируемого раствора равного 4. По результатам данной работы разработана и валидирована методика одновременного определения 10 синтетических пищевых красителей (СПК) (Е102, Е104, Е110, Е122, Е124, Е129, Е131, Е133, Е142, Е151) в водных и органических растворах. Результаты работы могут быть полезны в области аналитического контроля за содержанием синтетических красителей в сточных водах предприятий. Предел промежуточной прецизионности методики не превысил 5%, а расширенная неопределенность измерения составила менее 10%.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Игорь Артемьевич Платонов, Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой химии Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Ирина Михайловна Муханова, Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара

к.х.н., доцент кафедры химии Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Максим Юрьевич Лабаев, Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара

аспирант кафедры химии Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Алена Александровна Салтанова, Самарский национально-исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара

студент кафедры химии Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Литература

Ghaly A. E., Ananthashankar R., Alhattab M., Ramakrishnan V.V. Produc-tion, Characterization and Treatment of Textile Effluents: A Critical Review. J Chem Eng Process Technol. 2014; 5(1): 18.

Raman C.D., Kanmani S. Textile dye degradation using nano zero valent iron: A review. Journal of Environmental Man-agement. 2016; 177(15): 341-355.

Akpan U.G., Hazard J. Parameters af-fecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. Journal of Hazardous Materials. 2009; 170: 520-529.

Ali S.W., Mirza, M.L., Bhatti T.M. Removal of Cr (VI) using iron nanoparti-cles supported on porous cation-exchange resin. Hydrometallurgy. Journal of Hydro-metallurgy. 2015; 157: 82-89.

Batool S., Akib S., Ahmad M., Balkhair K.S., Ashraf M.A. Study of mod-ern nano enhanced techniques for removal of dyes and metals. Journal of Nanomater. 2014; 1-20.

Tratnyek P.G., Johnson R.L. Nano-technologies for environmental cleanup. Journal of Nano Today. 2006; 1: 44-48.

Robinson T., McMullan G. Marchant R., Nigam P. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treat-ment technologies with a proposed alterna-tive. Journal of Bioresour. Technol. 2001; 77: 247-255.

Satapanajaru T., Chompuchan C., Sun-tornchot P., Pengthamkeerati P. Enhancing decolorization of reactive black 5 and reac-tive red 198 during nano zerovalent iron treatment. Journal of Desalination. 2011; 266: 218-230.

Styskin E.L., Icikson L.B., Braude E.V. Prakticheskaja vysokojeffektivnaja zhidkostnaja hromatografija. M. 1986. 284 p. (In Russ.)

GOST 33406-2015. Produkcija alkogol'naja, bezalkogol'naja i sokovaja, dobavki vkusoaromaticheskie. Opredelenie soderzhanija sinteticheskih krasitelej metodom vysokojeffektivnoj zhidkostnoj hromatografii. Minsk: Gosstandart. 2017. P. 10. (In Russ.)

GOST 31504-2012. Moloko i mo-lochnaja produkcija. Opredelenie soderzhanija konservantov i krasitelej metodom VJeZhH. Minsk: Gosstandart. 2013. P. 18. (In Russ.)

MVI MN 2399-2005. Metodika opre-delenija sinteticheskih krasitelej v alkogol'nyh i bezalkogol'nyh napitkah s pomoshh'ju vysokojeffektivnoj zhidkostnoj hromatografii. Cvid-vo ob attestacii № 380/2005 ot 07.12.2005. Minsk: GU «Resp. nauch.-prakt. centr gigieny». 2005. P. 11. (In Russ.)

Instrukcija po primeneniju Reg. № 108-1006, utv. 05.01.2007. Metodika opre-delenija sinteticheskih krasitelej v kon-diterskih i hlebobulochnyh izdelijah, mo-lochnyh produktah, sokah, biologicheski aktivnyh i pishhevyh dobavkah s pomoshh'ju VJeZhH. Minsk: Respublikan-skij nauchno-prakticheskij centr gigieny. 2007. P.11. (In Russ.)

Kiseleva M.G., Pimenova V.V., Eller K I. Optimization of Conditions for the HPLC Determination of Synthetic Dyes in Food. Journal of Analytical Chemistry. 2003; 58(7): 685.

Sychev K. Prakticheskij kurs zhidkostnoj hromatografii. M., KOKORO. 2013. 272 p. (In Russ.)

GOST 34229-2017 Produkcija soko-vaja. Opredelenie sinteticheskih krasitelej metodom vysokojeffektivnoj zhidkostnoj hromatografii. Moskva: Standartform. 2018. P. 21. (In Russ.)

Poljanskih E.I., Belysheva L.L., Fe-dorova T.A., Filatchenkova E.V., Pleshak E.M. Metodika kontrolja soderzhanija sin-teticheskih krasitelej v pishhevoj produkcii. Himicheskaja bezopasnost'. 2019; 3(1): 154-169. (In Russ.)

Malinka E.V., Egorova A.V., Anel'chik A.V., Antonovich V.P. Opre-delenie sinteticheskogo pishhevogo krasitelja E110 v bezalkogol'nom napitke. Himicheskaja nauka i tehnologija. 2015; 1(30): 29-33. (In Russ.)

Mazdeh F.Z., Khorrami A.R., Mora-di-Khatoonabadi Z., Aftabdari F.E., Shams Ardekani M.R., Moghaddam G., Haji-mahmoodi M. Determination of 8 synthetic food dyes by solid phase extraction and re-versed-phase high performance liquid chromatography. Trop. J. Pharm. Res. 2016; 15(1): 173-181.

Zhang Y., Zhou H., Wang Y., Wu X., Zhao Y. Simultaneous determination of seven synthetic colorants in wine by dis-persive micro-solid-phase extraction cou-pled with reversed-phase high performance liquid chromatography. J. Chromatogr. Sci. 2015; 53: 210-218.

Pagáčiková D., Lehotay J. Determi-nation of synthetic colors in meat products using high performance liquid chromatog-raphy with photodiode array detector. J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 2015; 38: 579-583.

Zou T., He P., Yasen A., Li Z. De-termination of seven synthetic dyes in ani-mal feeds and meat by high performance liquid chromatography with photodiode array and tandem mass detectors. Food Chem. 2013; 138: 1742-1748.

Ramazanova G.R. Diss. kand. him. nauk. M., 2016, 186 p. (In Russ.)

GOST – 32050-2013. Metody identif-ikacii i opredelenija massovoj doli sin-teticheskih krasitelej v karameli. Moskva: Standartinform. 2014.P. 27. (In Russ.)

Odincova O.I., Kozlova O.V., Kuvaeva E.Ju. Tekstil'no-vspomogatel'nye veshhestva v processah krashenija tekstil'nyh materialov: ucheb. Posobie. Ivan. Gos. himiko-tehnologicheskij univer-sitet. Ivanovo, 2017. 160 p. (In Russ.)

Vasijarov G.G., Alekseeva G. S. Koncentrirujushhie patrony diapak. Mos-kva, 2018. 51 p. (In Russ.)

MI 2881-2004 Metodiki kolich-estvennogo himicheskogo analiza. Proce-dury proverki priemlemosti rezul'tatov ana-liza. FGUP «UNIIM». 2004. 25 p. (In Russ.)