streszczenie

ROZPRAWA DOKTORSKA
Mgr inż. ANNY TYBURSKIEJ
„ZASTOSOWANIE EKSTRAKCJI DO FAZY STAŁEJ
I GENERACJI WODORKÓW DO OZNACZANIA
ŚLADOWYCH ILOŚCI SELENU WYBRANYMI
TECHNIKAMI OPTYCZNEJ SPEKTROMETRII
EMISYJNEJ”.
Promotor prof. dr hab. inż. Krzysztof Jankowski
STRESZCZENIE
Opracowano
metody
pozwalające
na
oznaczenie
śladowych
ilości
selenu
w produktach spożywczych i suplementach diety na różnych poziomach zawartości.
Oznaczanie selenu przy jego zawartości na poziomie μg g-1 w preparatach farmaceutycznych
i drożdżach można wykonać z wykorzystaniem techniki bezpośredniego wprowadzania
materiałów proszkowych z detekcją MIP-OES. Początkowe problemy związane z transportem
próbki do obszaru wzbudzenia oraz dużym poziomem tła spektralnego dla techniki
CPI-MIP-OES wyeliminowano stosując dodatek SiO2. Umożliwiło to obniżenie granicy
wykrywalności dla tej techniki z 40 μg g-1 do około 1 μg g-1. Walidacji metody CPI-MIP-OES
dokonano wykonując oznaczenie zawartości selenu innymi technikami analitycznymi.
Alternatywna metoda opracowana w celu oznaczania selenu w suplementach diety
wykorzystuje generowanie wodorku selenu ze środowiska zasadowego po alkalicznym
roztworzeniu próbki. Metoda pozwala na oznaczenie selenu w obecności matrycy organicznej
i metali przejściowych (Fe i Cu). Do roztwarzania próbek stosowano NaOH i TMAH i jak
wykazano obydwa odczynniki dają zadawalające rezultaty i mogą być stosowanie zamiennie.
Zawartości selenu na poziomie ng mL-1 w produktach spożywczych oznaczono
stosując technikę generowania wodorków w fazie aerozolu z użyciem dwukanałowego
rozpylacza ultradźwiękowego NOVA2 i detekcją ICP-OES. Wykorzystanie różnicy
w szybkości tworzenia się wodorku selenu i szybkości redukcji metali przejściowych do
postaci elementarnej z utworzeniem koloidu umożliwiło zastosowanie opracowanej metody
do oznaczenia zawartości selenu, a także jednoczesnego oznaczenia Se, As i Sb wobec ponad
100-krotnego nadmiaru metali przejściowych. Granice wykrywalności uzyskane dla tej
metody wynoszą 0,7, 1,3 i 1,5 ng mL-1 odpowiednio dla Se, Sb i As i w większości
przypadków są one lepsze niż opisane w literaturze.
Kolejna metoda umożliwiająca oznaczanie śladów selenu na poziomie ng g-1 opisana
w pracy polega na użyciu sorbentów i biosorbentów do zagęszczania selenu przed jego
oznaczeniem z wykorzystaniem techniki CPI-MIP-OES. Stosując sorbenty nieorganiczne
takie jak np. węgiel aktywny modyfikowany ZrO2 uzyskano granicę wykrywalności na
poziomie 0,9 μg g-1, natomiast zastosowanie biosorbentów: drożdży Saccharomyces
cerevisiae oraz immobilizowanych na krzemionce bakterii Lactobacillus plantarum
umożliwiło uzyskanie granicy wykrywalności wynoszącej odpowiednio 0,3 i 0,052 μg g-1.
W procesach akumulacji selenu przez omawiane biosorbenty nie przeszkadzają nadmiary
metali takich jak As, Fe, Cu czy Ca. W zależności od ilości biosorbenta i objętości próbki
z wykorzystaniem tej techniki uzyskuje się bardzo duże współczynniki zagęszczenia, do
3000. Inne zalety opracowanej metody to duża pojemność sorpcyjna omawianych
biosorbentów i wysoki procent sorpcji (powyżej 95%).
Elementem nowości w niniejszej pracy jest bezpośrednie połączenie technik
generowania wodorków i HS-SPME z ICP-OES. Jednym z przykładów wykorzystania tej
techniki było oznaczenie śladów selenu w próbkach piwa, brzeczce i wody mineralnej po
uprzednim zagęszczeniu analitu z wykorzystaniem biosorbentów. Biosorbenty po sorpcji
poddawano lizie z użyciem kwasu solnego, a następnie przeprowadzano generowanie
wodorku i zagęszczanie z fazy nadpowierzchniowej na włóknie Carboxen/PDSM. Granicę
wykrywalności dla selenu dla tej techniki (GW = 0,8 ng mL-1), podobną do tej otrzymanej dla
techniki ICP-MS, uzyskano prowadząc zagęszczanie selenu z fazy nadpowierzchniowej, w
postaci generowanego in-situ wodorku selenu, techniką mikroekstrakcji do fazy stałej
(SPME) przed jego oznaczaniem z użyciem ICP-OES.