streszczenie
Transkrypt
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.