Применение полиэлектролитов для определения концентрации сахарозы в растворе методом оптической микрометрии
Аннотация
Целью настоящей работы является разработка кинетической методики определения концентрации сахарозы методом оптической микрометрии для экспрессного анализа сахаросодержащих пищевых продуктов. Объектами исследования являются сильнокислотный катионит КУ-2×4 и слабокислотные катиониты, КБ-2э-3 и КБ-4п-2, взятые в разных ионных формах. Эксперименты проводились в статических ячейках на водных растворах сахарозы с концентрациями 100.0 г/см3, а также 0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 моль/дм3. В ходе проведения экспериментов была получена зависимость формы кинетических кривых от природы противоиона, полимерной матрицы и сшивающего реагента. Установлено, что наибольшей чувствительностью к сахарозе обладают катиониты, взятые в Ca2+-формах. При этом катионит КБ-2э-3 демонстрирует оптимальную скорость изменения степени набухания на начальном участке кинетической кривой, что является важным с точки зрения минимизации погрешности методики определения концентрации. Наиболее важным с точки зрения аналитической химии является начальный участок кинетических кривых, обладающий характерным экстремумом, форма которого определяется природой сенсорного полимера, растворителя и растворенного вещества. Для оценки чувствительности метода были получены зависимости глубины минимума от концентрации раствора сахарозы. Исходя из величины СКО измерения V/V0, которая оценивается в 0.01, было установлено, что предел обнаружения сахарозы в водных растворах с помощью КУ-2×4 составляет 0.18 моль/дм3, а при использовании КБ-2э-3 – 0.10 моль/дм3. Поэтому для анализа водных растворов сахарозы наиболее предпочтительным оказывается применение КБ-2э-3 в Ca2+-форме. Таким образом, показана принципиальная возможность определения концентрации сахарозы в водных растворах методом оптической микрометрии с помощью кинетических поверхностей набухания гранул полиэлектролитов. Тем не менее, нерешенной остается проблема селективности метода. Ведется поиск новых полимерных сенсорных гранул для определения сахарозы и других сахаров методом оптической микрометрии в меде, кондитерских изделиях, молочных продуктах, напитках и пр.
Скачивания
Литература
GOST 5903-89. Izdeliya konditerskie. Metody` opredeleniya sakhara, M., Standartinform, 2012, 24 p.
GOST R 54667-2011, Moloko i produkty` pererabotki moloka, Metody` opredeleniya massovoj doli Sakharov, M., Standartinform, 2012, 23 p.
GOST 32167-2013. Med. Metod opredeleniya Sakharov, M., Standartinform, 2018, 11 p.
Simeone M.L.F., Parrella R.A.C., Schaffert R.E., Damasceno C.M.B. et al., Microchem. J., 2017, Vol. 134, pp. 125-130. DOI: https://10.1016/j.microc.2017.05.020.
Pan L., Zhu Q., Lu R., McGrath J.M., Food Chem., 2015, Vol. 167, pp. 264-271. DOI: https://10.1016/j.foodchem.2014.06.117.
Balan B., Dhaulaniya A.S., Jamwal R., Yadav A. et al., Spectrochim. Acta A, 2020, Vol. 240, 118628. DOI: https://10.1016/j.saa.2020.118628.
Wang T., Rodriuez-Saona L.E., J. Food Sci., 2012, Vol. 77, No 8, pp. C874-C879. DOI: https://10.1111/j.1750-3841.2012.02824.x.
Wang J., Klils M.M., Jun S., Jackson M., Li Q.X., J. Food Sci., 2010, Vol. 75, No 2, pp. C208-C214. DOI: https://10.1111/j.1750-3841.2009.01504.x.
Landari H., Roudjane M., Messaddeq Yo., Miled A., Micromachines, 2018, Vol. 9, No 10, p. 517. DOI: https://10.3390/mi9100517.
Tůma P., Sommerová B., Daněček V., Food Chem., 2020, Vol. 316, 126362. DOI: https://10.1016/j.foodchem.2020.126362.
Alekseeva A.V., Karczova L.A., Ka-zachishheva N.V., Zhurn. analit. Khimii, 2010, Vol. 65, No 2. pp. 205-211. DOI: https://10.1134/S1061934810020176.
GOST 33527-2015. Moloko i mo-lochny`e sostavny`e produkty` dlya detskogo pitaniya. Opredelenie massovoj doli mono- i disakharidov s ispol`zovaniem kapillyarnogo e`lektroforeza. M. Standartin-form, 2019, 12 p.
Rizelio V.M., Tenfen L., da Silveira R., Gonzaga L.V. et al., Talanta, 2012, Vol. 93, pp. 62-66. DOI: https://10.1016/j.talanta.2012.01.034.
Aljohar H.I., Maher H.M., Albaqami J., Al-Mehaizie M. et al., Saudi Pharm. J., 2018, Vol. 26, No 7, pp. 932-942. DOI: https://10.1016/j.jsps.2018.04.013.
Debebe A., Temesgen Sh., Redi-Abshiro M., Chandravanshi B.S. et al., J. Anal. Methods Chem., 2018, Vol. 2018, 4010298. DOI: https://10.1155/2018/4010298.
Kudukhova I.G., Rudakov O.B., Rudakova L.V., Ferapontov N.B., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2010, Vol. 10, No 5, pp. 759-761.
Ferapontov N.B., Kovaleva S.S., Rubin F.F., Zhurn. analit. khimii., 2007, Vol. 62, No 10, pp. 1028-1033. DOI: https://10.1134/S1061934807100048.
Ferapontov N.B., Rubin F.F., Kovaleva S.S. Patent RF, No 2282850, 2006.
Babayan I.I., Tokmachev M.G., Ivanov A.V., Ferapontov N.B., Zhur. analit. Khimii, 2019, Vol. 74, No 8, pp. 634-638. DOI: https://10.1134/S1061934819080033.
Tokmachev M.G., Ferapontov N.B., Trobov Kh.T., Gavlina O.T., Uchen. Zapiski fizich. fak-ta Mosk. un-ta, 2018, No 5, 1850303.
Nekryach E.F., Gorokhovatskaya N.V., Avramchuk L.P., Kurilenko O.D., Ionity` i ionny`j obmen. No 22, pod red. A.V. Kiseleva. M., Nauka, 1966, pp. 40-46.
Kry`lov E.A., Diss. kand. khim. nauk. Nizhnij Novgorod, 1997, 280 p.
Ilyukhina E.A., Diss. kand. khim. nauk. M., 2008, 193 p.
Gagarin A.N., Ferapontov N.B., Tokmachev M.G., Kolloidn. Zhurnal, 2017, Vol. 79, No 6, pp. 705-712. DOI: https://10.1134/S1061933X17060096.
Gel`ferikh F., Ionity, Per. s nem. M. Izd-vo inostr. lit-ry`, 1962, 490 p.
Trostyanskaya E.B., Makarova S.B., Aptova T.A., Murashko I.N. et al., V kn.: Sintez i svojstva ionoobmenny`kh materialov / pod red. K.V. Chmutova, M., Nauka, 1968, pp. 17-22.
Sundheim B.R., Waxman M.H., Gregor H.P., J. Phys. Chem., 1953, Vol. 57, No 9, pp. 974-978. DOI: https://10.1021/j150510a029.
Saldadze K.M., Kopy`lova-Valova V.D., Kompleksoobrazuyushhie ionity` (kompleksity`), M., Khimiya, 1980, 336 p.
