Materiały XIII Konwersatorium w formacie PDF
Transkrypt
Materiały XIII Konwersatorium w formacie PDF
Zakład Chemii Analitycznej Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej Komisja Analizy Nieorganicznej Komitetu Chemii Analitycznej PAN NOWOCZESNE METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK I OZNACZANIA ŚLADOWYCH ILOŚCI PIERWIASTKÓW Modern Methods of Sample Preparation and Determination of Trace Elements XIII Materiały Poznańskiego Konwersatorium Analitycznego Poznań, 6-7 maja 2004 r. Materiały Szkoły Naukowej ANALITYKA PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH WORKSHOP „Food Analysis” Poznań, 5 maja 2004 r. Poznań 2004 Komitet Naukowy Konwersatorium prof. dr hab. Henryk Matusiewicz prof. dr hab. Rajmund Dybczyński Szkoła Naukowa prof. dr hab. Henryk Matusiewicz Opracowanie redakcyjne Opracowanie graficzne prof. dr hab. Henryk Matusiewicz mgr Maciej Raciborski plastyk Nina Badowska ISBN 83-916087-4-3 ___________________________________________________________________ Druk: PROMOCJA 21 Sp. z o.o. Agencja Reklamowo-Promocyjna 61-651 Poznań, ul. Dolina 7A, telefon (0 prefiks 61) 835 36 76 SŁOWO WSTĘPNE Już po raz trzynasty spotykają się chemicy – analitycy na Konwersatorium i po raz piąty w Szkole organizowanej przez Zakład Chemii Analitycznej Politechniki Poznańskiej i Komisję Analizy Nieorganicznej Komitetu Chemii Analitycznej Polskiej Akademii Nauk. Od wielu lat wzrasta znaczenie badań analitycznych, a przede wszystkim wymagania dotyczące jakości uzyskiwanych informacji analitycznych. Analityka śladów jest dziedziną analityki chemicznej, która coraz bardziej zyskuje na znaczeniu. W moim zamyśle, jako nowo powołanego w 2003 roku przewodniczącego Komisji Analizy Nieorganicznej, jest kontynuowanie prac prof. dr hab. Rajmunda Dybczyńskiego. Dobrymi tradycjami Konwersatorium było i będzie prezentowanie różnorodności tematów (problemów), analizy nieorganicznej począwszy od zagadnień właściwego przygotowania próbek analitycznych poprzez różne metody oznaczania pierwiastków i związków nieorganicznych za pomocą technik spektroskopowych, chromatograficznych, elektrochemicznych, radioanalitycznych i innych, aż do zagadnień analizy specjacyjnej, problemów zapewnienia jakości (materiały odniesienia), precyzji i dokładności wyników analitycznych. Latem 2004 na serwerze Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej zostanie utworzone Analityczne Forum Dyskusyjne użytkowników technik i metod analitycznych, umożliwiające dyskusję, wymianę doświadczeń i informacji miedzy chemikami – analitykami. Proponowana lista dyskusyjna obejmować będzie: Metody przygotowania próbek analitycznych; Analityczna spektrometria atomowa (AAS, AFS, ICP/MIP/DCP-OES); ICP-MS; Analiza śladowa; Analiza nieorganiczna; Analiza specjacyjna; Pomoc literaturowa, metodyczna. Zakład Chemii Analitycznej i Komisja Analizy Nieorganicznej planują zorganizowanie w 2005 roku specjalistycznych warsztatów naukowych z niektórych obszarów analityki chemicznej nt.: Kierunki rozwoju technik sprzężonych i ich zastosowanie w analityce śladów: metody przygotowania próbek analitycznych do analizy i techniki oznaczania pierwiastków (ultra)śladowych. Planowanym tematem Szkoły Naukowej w 2005 roku będzie Analityka Leków i Preparatów Farmaceutycznych. Mam nadzieję, że XIII Konwersatorium i V Szkoła da uczestnikom sposobność zapoznania się z nowymi metodami analitycznymi, umożliwi szeroką wymianę doświadczeń, pozwoli nawiązać kontakty naukowe i osobiste. Wszelkie uwagi na temat organizacji Konwersatorium i Szkoły oraz jej założeń merytorycznych, organizatorzy przyjmą z wdzięcznością i pokorą, aby w przyszłości wykorzystać je przy organizowaniu następnych spotkań tego typu. Życzę uczestnikom Konwersatorium wielu sukcesów i cieszę się z możliwości zaprezentowania naszych sukcesów w analityce chemicznej, a także poznańskiej gościnności. W pracach organizacyjnych uzyskaliśmy pomoc od Ministerstwa Edukacji Narodowej i Sportu oraz Komitetu Chemii Analitycznej PAN, za którą serdecznie dziękujemy. Henryk Matusiewicz Poznań, maj 2004 XII Poznańskie Konwersatorium Analityczne 8 - 9 maja 2003 r. Profesorowie Henryk Matusiewicz i Rajmund Dybczyński Profesor Rajmund Dybczyński otwiera Konwersatorium XII Poznańskie Konwersatorium Analityczne Rozpoczynamy KONWERSATORIUM Sala audytoryjna XII Poznańskie Konwersatorium Analityczne AUDYTORIUM AUDYTORIUM XII Poznańskie Konwersatorium Analityczne Profesor Erika Krakovská Profesor Wiesław Wasiak Szkoła Naukowa 7.05.2003 Profesor Henryk Matusiewicz otwiera Szkołę Naukową Rejestracja Uczestników Szkoły Naukowej Szkoła Naukowa 7.05.2003 Wykładowcy Szkoły Naukowej Uczestnicy Szkoły Naukowej Sesja plakatowa Sesja plakatowa Przerwa kawowa Dyskusje PREZENTACJA FIRM PREZENTACJA FIRM PREZENTACJA FIRM SPOTKANIE TOWARZYSKIE Profesor Matusiewicz inauguruje spotkanie towarzyskie SPOTKANIE TOWARZYSKIE SPOTKANIE TOWARZYSKIE SPOTKANIE TOWARZYSKIE SPOTKANIE TOWARZYSKIE SPOTKANIE TOWARZYSKIE SZEF BIURO KONWERSATORIUM Do zobaczenia w przyszłym roku i już po Konwersatorium SPIS TREŚCI H. Matusiewicz Kierunki rozwoju technik sprzężonych w analizie śladowej 55 W. Żyrnicki, J. Borkowska-Burnecka Interferencje w atomowej spektrometrii emisyjnej indukcyjnie sprzężonej plazmy 56 P. Niedzielski Równoczesne oznaczanie form specjacyjnych As (III), As (V), Se (IV), Se (VI) z użyciem techniki łączonej HPLC-HG-AAS 57 L. Halicz, D. Lech, J. Kucharzyk P. Pasławski Szybka rutynowa analiza wód techniką ICP-MS 58 S. Garboś Oznaczanie wtórnych zanieczyszczeń w wodzie przeznaczonej do spożycia techniką optycznej emisyjnej spektrometrii ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES) 59 J. Grodowski Eliminacja interferencji w ICP-QMS przy wykorzystaniu komory zderzeniowej 60 K. Szymański, B. Janowska Metodyczne aspekty analizy metali ciężkich w odpadach komunalnych i kompostach 61 K. Jankowski Zastosowanie analityczne MIP-OES 62 B. Skwarzec, A. Boryło Zawartość radionuklidów naturalnych (210Po, 210Pb, 222Rn, 234U i 238U) oraz sztucznych (63Ni, 90Sr, 137Cs, 238Pu i 239+240Pu) w produktach spożywczych w Polsce 63 R. Michalski Chromatografia jonowa. Stan obecny i perspektywy rozwojowe w analityce środowiskowej 64 R. Buczkowski, B. Igliński, E. Lemanowska Porównanie zawartości metali ciężkich w glebach i zbożach metodą WD-XRF 65 SESJA PLAKATOWA R. Dobrowolski, E. Bentkowska, B. Marczewska, J. Ostrowski, K. Marczewski Zastosowanie emisyjnej spektrometrii atomowej plazmy sprzężonej indukcyjnie w ocenie zawartości metali w soczewkach usuniętych z powodu zaćmy 69 K. Har, K. Jankowski, A. Jackowska Badania nad jednoczesnym oznaczaniem selenu, telluru, germanu i antymonu metodą generowania wodorków w argonowej plazmie mikrofalowej 70 M. Ślachciński, H. Matusiewicz Oznaczanie pierwiastków w zawiesinach z wykorzystaniem techniki generowania wodorków i optycznej emisyjnej spektrometrii mikrofalowo indukowanej plazmy (SS-HG-MIP-OES) 71 K. Jankowski, A. Jackowska P. Łukasiak Analiza materiałów proszkowych poprzez wprowadzanie próbki metodą ciągłą do mikrofalowo indukowanej plazmy 72 A. Kanecka, D. Barałkiewicz Studia nad czynnikami warunkującymi prawidłowe oznaczanie kobaltu techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją elektrotermiczną i dozowaniem zawiesiny 73 P. Janko, E. Zarzycka Oznaczanie śladowych zawartości pierwiastków w syntetycznym oleju do silników turbinowych techniką ICP-OES 74 A. Drzewińska, E. Wieteska Modyfikatory chemiczne w analizie próbek naturalnych na zawartość ultraśladów glinu i kadmu 75 S. Kuś, E. Święcicka, A. Kosiorek, M. Balcerzak Optymalizacja parametrów rejestracji absorpcyjnych widm cząsteczkowych dla techniki „zero-crossing” w spektrofotometrii różniczkowej 76 B. Golik, H. Matusiewicz Metody wprowadzania mikropróbek analitycznych w optycznej emisyjnej spektrometrii (OES) ze wzbudzeniem w plazmie mikrofalowej (MIP) i sprzężonej indukcyjnie (ICP) 77 B. Szpakowska, M. Szczęsna Oznaczanie wybranych metali ciężkich w wodach miasta Poznania 78 M. Siepak, J. Kaźmierczak, T. Sobczyński, J. Przybyłek, M. Szymański Wpływ eksploatacji ujęcia wód podziemnych w dolinie rzeki Warty na rozkład stężeń metali i metaloidów w próbkach skał i osadów dennych starorzeczy 79 I. Jaroń, J. Kucharzyk, B. Kudowska, M. Liszewska Oznaczanie As, Sb, Se, Pb i Cd w próbkach wód techniką ICP-OES z zastosowaniem rozpylacza ultradźwiękowego 80 E. Górecka, D. Karmasz, D. Lech Oznaczanie arsenu i selenu w próbkach wód techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej w wersji bezpłomieniowej oraz w połączeniu z generowaniem wodorków 81 A. Szymański, M. Maciejewska Chromatografia cieczowa w analizie wody na zawartość bisfenolu A 82 K. Srogi Oznaczanie niektórych toksycznych pierwiastków (Cd, Zn, Cu, Pb) w wyrobach czekoladowych i w soli spożywczej metodą F-AAS 83 M. Wojtczak Ocena zmienności zawartości śladowych ilości K, Na, Ca, Mg i Fe w cukrze białym w czasie trwania kampanii 84 W. Kolado, Z. Mielniczuk Oznaczanie zawartości pierwszorzędowych amin aromatycznych w płynach modelowych żywności techniką spektrofotometryczną 85 D. Święcicka, J. Kowalczyk, J. Borkowska-Burnecka Zawartość likopenu i metali ciężkich w pomidorach i przetworach pomidorowych 86 A. Łozak, K. Sołtyk, Z. Fijałek Oznaczanie wybranych pierwiastków oraz badanie ich dostępności farmaceutycznej w lekach ziołowych w postaci kapsułek 87 M. Kuras, M. Wachowicz Opracowanie metody oznaczania pierwiastków w próbkach narkotyków naturalnych (ziela konopi) technikami GF-AAS i ICP-OES 88 Z. Szopa, K. Kulisa, R. Dybczyński Analiza materiałów opakowaniowych metodą neutronowej analizy aktywacyjnej 89 M. Kózka, A. Piechalak, D. Barałkiewicz, B. Tomaszewska Oznaczanie ołowiu metodą ET-AAS we frakcjach subkomórkowych roślin stosowanych w procesie fitoremediacji 90 R. Dobrowolski, B. Ryczowska Oznaczanie pierwiastków śladowych w roślinach leczniczych metodą GF-AAS z zastosowaniem techniki dozowania zawiesiny 91 A. Zioła, M. Szymański, J. Kaźmierczak, I. Kurzyca Występowanie metali ciężkich w wodach, osadach dennych i roślinach ekosystemów wodnych 92 M. Mleczek, I. Ratajczak Oznaczanie śladowych ilości pierwiastków w różnych częściach wierzby podczas procesu fitoremediacji z zastosowaniem absorpcyjnej spektrometrii atomowej 93 M. Fabiś, M. Kózka, D. Barałkiewicz, B. Tomaszewska Wykorzystanie HPLC w monitorowaniu procesu fitoekstrakcji 94 A. Wyciślik, D. Ryczaj, M. Kupczak Sposoby roztwarzania szlamów hutniczych do analizy chemicznej techniką AAS 95 B. Walna, A. Zioła, I. Kurzyca Pobieranie, przygotowanie i przechowywanie próbki jako istotny element wpływający na jakość analizy opadów atmosferycznych 96 B. Krasnodębska-Ostręga, E. Stryjewska, J. Piekarska Oznaczanie As, Cd, Pb, Sn, Tl i Zn w próbkach wód i osadów zebranych w sąsiedztwie hałdy odpadów poflotacyjnych 97 D. Mickiewicz-Wichłacz, H. Raczyńska, B. Zakrzewska, P. Judek Badania jakości powietrza na stacji badawczej parowania IMGW w Radzyniu k/Sławy Śląskiej (lata 1993-2003). Zmiany zawartości metali ciężkich w powietrzu w okresie ostatniego dziesięciolecia 98 W. Matczak Oznaczanie składników dymów i gazów w powietrzu na stanowiskach pracy spawaczy w przemyśle polskim 99 B. Danowska, J. Woroń Aglomeracja miejska źródłem zanieczyszczeń metalami ciężkimi atmosfery 100 G. Raźniewska, M. Trzcinka-Ochocka, A. Gazewski Monitoring biologiczny narażenia zawodowego i środowiskowego na związki chromu 101 Iwanejko, P. Konarski, M. Ćwil, K. Kaczorek Zastosowanie spektrometrii mas SSMS oraz SIMS do oznaczania składu i morfologii pyłów respirabilnych 102 I. Sowa, R. Kocjan, R. Świeboda, A. Matysik, M. Gerkowicz Badanie zawartości metali ciężkich metodą chromatografii jonowej (IC) w soczewkach ludzkich z zaćmą starczą 103 K. Kulisa, R. Dybczyński Wpływ temperatury na proces rozdzielania kationów w chromatografii jonów 104 K. Drzewiecka, K. Borowiak, J. Zbierska, P.Goliński Zastosowanie metody HPLC do oznaczania kwasu salicylowego w tkance tytoniu traktowanego ozonem 105 R. Świeboda, R. Kocjan, I. Sowa Żel krzemionkowy pokryty polianiliną jako nośnik sulfonowanych odczynników chelatujących 106 I. Rykowska, A. Wiśniewska Zastosowanie chromatografii gazowej w oznaczaniu bisfenolu A 107 X. Long, R. Chomchoei, P. Gała, E. H. Hansen Rozdział i zatężanie śladowych ilości Cd(II) z zastosowaniem sekwencyjnej analizy wstrzykowej AAS 108 J. Opydo, D. Miaskowski Wykorzystanie woltamperometrii katodowej do oznaczania wanadu w ekstraktach glebowych 109 M. Korolczuk, A. Mroziewicz, M. Grabarczyk Zastosowanie filmowej elektrody bizmutowej do woltamperometrycznego oznaczania śladowych stężeń kobaltu 110 M. Korolczuk, A. Mroziewicz, M. Grabarczyk Oznaczanie Co(II) metodą adsorpcyjnej woltamperometrii stripingowej w obecności bromku cetylotrimetyloamoniowego 111 M. Siepak, P. Niedzielski, J. Przybyłek Analiza specjacyjna mikrośladowych zawartości arsenu, antymonu i selenu w badaniach przepływu wód podziemnych doliny rzeki Warty 112 A. Kubiński, P. Niedzielski Formy specjacyjne arsenu, antymonu i selenu w wodach powierzchniowych miasta Poznania 113 T. Wierzbicki, K. Pyrzyńska Oznaczanie form wanadu metodą GF-AAS 114 J. Kowalska, M. Asztemborska, M. Bogucka, J. Golimowski Przygotowanie próbek roślinnych do analizy specjacyjnej platyny 115 Z. Łukaszewski, M. Jakubowska, B. Karbowska, W. Zembrzuski Sekwencyjna ekstrakcja talu z gleb uformowanych z wapiennej formacji środkowego Triasu zawierającego kruszconośne dolomity 116 J. Chwastowska, W. Skwara, E. Stelińska, J.Dudek, L. Pszonicki Analiza specjacyjna arsenu, antymonu i selenu w wodach mineralnych i solankach 117 J. Kiepul Wykorzystanie różnych roztworów ekstrakcyjnych do wstępnej oceny podatności na mobilizację Cu, Pb i Zn z gleb zanieczyszczonych 118 J. Ostrowski, R. Dobrowolski, M. Skowrońska, Charakterystyka osadów komunalno - przemysłowych z wykorzystaniem ekstrakcji sekwencyjnej 119 A. Drzewińska, E. Wieteska Frakcjonowanie wybranych pierwiastków śladowych w glebach z zastosowaniem ekstrakcji sekwencyjnej 120 F. Buhl, B. Feist, B. Mikuła Walidacja metod zagęszczania wybranych metali ciężkich z zastosowaniem układu La – zasada heterocykliczna – barwnik ksantenowy 121 L. Wojtynek, A. Wyciślik Ekonomiczne i techniczne aspekty wysokiej jakości badań i pomiarów w laboratoriach 122 M. Trzcinka-Ochocka, G. Raźniewska Wewnętrzne sterowania jakością badań 123 E. Łysiak-Pastuszak, J. Woroń Testy biegłości analitycznej w morskich badaniach monitorongowych 124 H. Polkowska-Motrenko, Z. Szopa,R. Dybczyński Testy biegłości "ROŚLINY 1" dla laboratoriów oznaczających metale w żywności 125 B. Zawisza, R. Sitko, F. Buhl Oznaczanie wybranych pierwiastków śladowych w wodzie z zastosowaniem rentgenowskiej spektrometrii dyspersji długości fali (WDXRF) 126 I. Baranowska, L. Barchański Metoda fluorescencyjnej spektrometrii rentgenowskiej (XRF) w analizie wybranych warzyw 127 I. Iwasińska-Budzik Oznaczanie wybranych pierwiastków w roślinach metodą WDXRF 128 R. Sitko, B. Zawisza, F. Buhl Rentgenowska analiza fluoroscencyjna ferroelektrycznych materiałów ceramicznych typu PZLT 129 D.I. Strumińska, B. Skwarzec, A. Boryło, M. Mazurek Oznaczanie 241Pu w ekosystemie południowego Bałtyku 130 M. Prucnal, B. Skwarzec Oznaczanie 210Po w wybranych tkankach jeleniowatych 131 A. Jahnz, B. Skwarzec Oznaczanie radionuklidów polonu i uranu w wodzie Wisły i jej dopływów 132 T. Zalewska, J. Lipska Aktywność 137Cs w opadzie atmosferycznym 133 F.K. Główka, M. Karaźniewicz Porównanie ekstrakcji ciecz-ciecz i SPE w metodzie HPCE oznaczania enancjomerów ibuprofenu w surowicy i moczu u ludzi 134 M. Mikuła, B. Puzio Zastosowanie kolumn z aktywną grupą diolową w celu zagęszczania metali ciężkich metodą SPE 135 M. Urbanek–Brychczyńska, W. Hędzelek, W. Wasiak, A. Ciszewski, M. Baraniak Potencjały elektrogalwaniczne - ich wpływ na uwalnianie się jonów metali ze stopów dentystycznych 136 K. Jakimowicz-Hnatyszak, A. Maksymowicz Oznaczanie związków azotu w próbkach środowiskowych 137 J. Pieczyńska, J. Borkowska-Burnecka, J. Biernat, W. Żyrnicki Wpływ suplementacji borem diet wysokotłuszczowych na ilość makro- i mikroelementów w tkankach szczurów doświadczalnych 138 E. Stanisz, H. Matusiewicz Optymalizacja mineralizacji z wykorzystaniem promieniowania UV wzbudzanego polem mikrofalowym 139 U. Zielonka, J. Fudała, B. Dyduch, S. Hławiczka, T. Glernc Pobieranie próbek i oznaczanie specjacji rtęci w powietrzu 140 E.Blicharska, R.Kocjan, I.Sowa Badanie zawartości cynku, manganu, miedzi i żelaza (III) w wybranych surowcach zielarskich 141 SZKOŁA NAUKOWA Z. Krejpcio Składniki mineralne w produktach żywnościowych. Refleksje z notatnika praktyka 145 B. Skwarzec Metody radiometryczne w badaniach radioaktywności produktów spożywczych 146 M. Schlegel-Zawadzka Oznaczanie pierwiastków śladowych jedną z metod określania autentyczności produktów spożywczych 148 H. Matusiewicz Problemy zanieczyszczenia i metody przygotowania próbek produktów spożywczych w analizie śladowej 149 H. Matusiewicz Zastosowanie technik analitycznej spektrometrii atomowej w analizie produktów spożywczych 150 WARSZTATY NAUKOWE Zakład Chemii Analitycznej Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej Komisja Analizy Nieorganicznej Komitetu Chemii Analitycznej Polskiej Akademii Nauk Kierunki rozwoju technik sprzężonych i ich zastosowanie w analityce śladów 153 Karta zgłoszenia uczestnictwa 155 LISTA UCZESTNIKÓW Szkoły Naukowej i Konwersatorium 157 KIERUNKI ROZWOJU TECHNIK SPRZĘŻONYCH W ANALIZIE ŚLADOWEJ H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań e-mail: [email protected] W ostatnich latach obserwuje się ogromny postęp w rozwoju i doskonaleniu technik sprzężonych (łączonych) w chemii analitycznej, które łączą dwie lub więcej technik, najczęściej techniki rozdzielania, zatężania i techniki oznaczania. Jednocześnie uwaga analityków koncentruje się na odpowiednim sposobie (procedurze) przygotowania próbek analitycznych: mineralizacji i roztwarzania do pomiarów instrumentalnych. W sposób ogólny można te tendencje rozwojowe zaliczyć do dwóch odrębnych grup: - kierunki rozwojowe w zakresie opracowywania i praktycznego wykorzystania nowych technik i urządzeń do właściwego (efektywnego) przygotowania (mineralizacji, roztwarzania) próbek analitycznych umożliwiających oznaczanie śladów (ultraśladów) na poziomie trudno przewidywalnym jeszcze kilkanaście lat temu, - nowe rozwiązanie konstrukcyjne przyrządów (aparatów) pomiarowych i urządzeń analitycznych znajdujących zastosowanie w tzw. technikach sprzężonych (łączonych) do izolacji (rozdzielania) i/lub wzbogacania (zatężania) składników (pierwiastków) przed końcowym etapem oznaczeń. W referacie przedstawiono rozwój technik łączonych przygotowania próbek do etapu oznaczeń końcowych z udziałem różnych rodzajów energii: mikrofalowej, UV, ultradźwiękowej czy fal radiowych. W drugiej części referatu przedstawiono i omówiono kierunki rozwoju metod analitycznych w analizie (ultra)śladowej próbek analitycznych za pomocą technik sprzężonych w analitycznej spektrometrii atomowej (absorpcyjnej, emisyjnej, fluoroscencyjnej). Podano przykłady zastosowań technik sprzężonych (metod przygotowania próbek i oznaczania pierwiastków śladowych) w problematyce ochrony środowiska, w badaniach biologicznych i klinicznych, a także w zagadnieniach analityki śladowej i ultraśladowej. 55 INTERFERENCJE W ATOMOWEJ SPEKTROMETRII EMISYJNEJ INDUKCYJNIE SPRZĘŻONEJ PLAZMY W.Żyrnicki, J.Borkowska-Burnecka Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław wieslaw.zyrnicki@ pwr.wroc.pl Atomowa spektrometria emisyjna (AES) jest powszechnie stosowaną metodą w rutynowym oznaczeniu pierwiastków śladowych w szerokiej gamie próbek zarówno środowiskowych, biologicznych, geologicznych jak i tworzyw sztucznych oraz metali i ich stopów. Wykorzystywana jest również w analizie warstw materiałów kompozytowych. Do najważniejszych źródeł wzbudzenia w atomowej spektrometrii emisyjnej należą indukcyjnie sprzężona plazma (ICP) oraz wyładowania jarzeniowe (GD) w plazmie niskociśnieniowej. Metoda GD-AES stosowana w analizie próbek stałych charakteryzuje się silnymi efektami matrycowymi. W atomowej spektrometrii emisyjnej indukcyjnie sprzężonej plazmy (ICP-AES) interferencje są wyraźnie niższe niż w wielu innych metodach, zarówno elektrochemicznych jak i spektroskopowych. Z drugiej jednak strony bardzo szybko postępujący wzrost wymagań dotyczący zapewnienia wysokiej jakości pomiarów analitycznym spowodował bardzo duże zainteresowanie efektami matrycowymi, zarówno od strony czysto poznawczej jak i z punktu widzenia rutynowych oznaczeń analitycznych. W pracy przedstawiono interferencje obserwowane przy oznaczaniu śladowych ilości metali metodą ICP-AES przy zastosowaniu różnych technik wprowadzania próbek (rozpylanie ultradźwiękowe i pneumatyczne, generowanie wodorków), koncentrując się na wpływie matrycy zawierającej pierwiastki o niskiej energii jonizacji. Porównano efekty dla różnych typów rozpylaczy i zaprezentowano wyniki prac nad poszukiwaniem parametrów pozwalających przewidywać i korygować oddziaływania międzypierwiastkowe w plazmie indukcyjnie sprzężonej. Przeanalizowano interferencje chemiczne i fizyczne występujące przy oznaczaniu metodą HG-ICP-OES oraz metody redukcji tych efektów. Przedyskutowano interferencje w aspekcie takich parametrów jak dokładność i precyzja pomiarów analitycznych oraz granice wykrywalności. 56 RÓWNOCZESNE OZNACZANIE FORM SPECJACYJNYCH As(III), As(V), Se(IV), Se(VI) Z UŻYCIEM TECHNIKI ŁĄCZONEJ HPLC-HG-AAS P.Niedzielski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Analizy Wody i Gruntów ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań e-mail: [email protected] Techniki łączone są nowymi i ciągle rozwijającymi się technikami analitycznymi pozwalającymi na bezpośrednie oznaczanie form specjacyjnych, które w jednym układzie analitycznym grupują dwie (lub więcej) samodzielnych technik – zwykle technik rozdziału i selektywnych technik oznaczania. Rozdzielanie oznaczanych form zachodzi w układzie chromatograficznym – chromatografii gazowej czy wysokosprawnej chromatografii cieczowej, lub elektroforezy kapilarnej, jako detektory stosowane są natomiast powszechnie wykorzystywane dla oznaczeń całkowitej zawartości pierwiastków metody spektroskopowe: absorpcyjna (AAS) czy optyczna spektrometria emisyjna (OES), fluorescencja atomowa (AFS), metody ze wzbudzeniem plazmowym [indukcyjnie (ICP) czy mikrofalowo (MIP) wzbudzona plazma] i detekcją emisyjną lub spektrometrią mas (MS). Metody plazmowe, pozwalające na równoczesne oznaczenia wielu pierwiastków, stały się aktualnie dominującymi metodami detekcji. Zaprezentowane zostanie nowatorskie rozwiązanie zastosowania układu łączonego HPLC-HG-AAS w równoczesnych (w toku jednej analizy) oznaczeniach nieorganicznych form specjacyjnych arsenu [As(III) i As(V)] oraz selenu [(Se(IV) i Se(VI)]. Możliwość oznaczania form specjacyjnych dwóch różnych pierwiastków wynika z wykorzystania jako detektora pracującego w tzw. trybie szybkiej sekwencji spektrometru absorpcji atomowej SpectrAA220FS oraz zoptymalizowania układu analitycznego pod kątem oznaczeń wielopierwiastkowych. Prezentowane prace prowadzone były w ramach projektu badawczego KBN nr T09A 061 22. 57 SZYBKA RUTYNOWA ANALIZA WÓD TECHNIKĄ ICP-MS L.Halicz1), P.Pasławski2), D.Lech2), J.Kucharzyk2), D.Karmasz2) 1) Geological Survey of Israel, Jerozolima, Izrael Państwowy Instytut Geologiczny, Centralne Laboratorium Chemiczne, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa 2) Przedstawiono wyniki szybkiej rutynowej analizy próbek wód metodą ICPMS z zastosowaniem jako wzorca certyfikowanego materiału odniesienia wody symulowanej SRM 1643c oraz wielopierwiastkowych roztworów wzorcowych. Określono krótko i długo terminową precyzję metody (z zastosowaniem certyfikowanego materiału odniesienia SLRS-4) oraz dokładność metody w oparciu o certyfikowane materiały odniesienia wzbogaconych wód z jeziora Ontario (TM-28.3, TMDA-54.3, TM-26.6). Oszacowano niepewność złożoną metody. Pokazano wyniki analizy wody wodociągowej i porównano je z wynikami analizy metodą ICP-OES. Metodę ICP-MS zastosowano do oznaczenia wybranych pierwiastków w wodach podziemnych z terenów zanieczyszczonych. Analizy wykonano z użyciem spektrometrów Perkin-Elmer 6100 DRC i Perkin-Elmer 9000. 58 OZNACZANIE WTÓRNYCH ZANIECZYSZCZEŃ W WODZIE PRZEZNACZONEJ DO SPOŻYCIA TECHNIKĄ OPTYCZNEJ SPEKTROMETRII EMISYJNEJ ZE WZBUDZENIEM W PLAZMIE INDUKCYJNIE SPRZĘŻONEJ (ICP-OES) S.Garboś Państwowy Zakład Higieny, Zakład Higieny Komunalnej ul. Chocimska 24, 00-791 Warszawa Stosowanie urządzeń i materiałów służących do: • doczyszczania wody - filtrów węglowych lub filtrów z wymieniaczami jonowymi, • dezynfekcji wody za pomocą srebra uwalnianego elektrochemicznie, • budowy instalacji wodno-kanalizacyjnych, • wytwarzania armatury stosowanej do czerpania wody, może być związane ze zwiększeniem zawartości szeregu metali w wodzie przeznaczonej do spożycia. W związku z tym celowym jest badanie stężeń niektórych metali w wodzie pozostającej w kontakcie z w/w urządzeniami i materiałami za pomocą odpowiednio czułych technik spektrometrii atomowej np. spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES). Zawartości szeregu pierwiastków w wodzie do picia w Polsce nie powinny przekraczać najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS) ustalonych w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z 19 listopada 2002 roku w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Podjęte badania miały na celu oszacowanie stopnia wymywalności metali z urządzeń i materiałów służących do doczyszczania, dezynfekcji, przesyłania i czerpania wody przeznaczonej do spożycia. Przeprowadzone badania wykazały uwalnianie się srebra z posrebrzanych filtrów węglowych stosowanych do doczyszczania wody i z elektrolizerów używanych do dezynfekcji wody. Materiały służące do budowy instalacji wodociągowych do przesyłania wody i armatury używanej do czerpania wody mogą być odpowiedzialne za znaczne zwiększenie obserwowanych stężeń pierwiastków w wodzie przeznaczonej do spożycia, takich jak: chrom, nikiel, miedź, cynk i ołów. W przypadku materiałów służących do budowy instalacji wodociągowych wykonanych z miedzi i stali ocynkowanej zaobserwowano odpowiednio wymywalności miedzi (niklu) i cynku (żelaza). Oszacowane wymywalności miedzi i cynku wynosiły odpowiednio: (20 ± 1,6) ng/cm2 i (2,3 ± 0,1) µg/cm2. Woda pozostająca w kontakcie z bateriami służącymi do czerpania wody do picia może charakteryzować się podwyższonymi stężeniami niektórych metali. Zaobserwowano wymywalności z baterii następujących metali: Cd (<0,3 - 2,1 µg/l), Cr (<1 - 228 µg/l), Cu (65 302 µg/l), Fe (18 - 192 µg/l), Ni (118 - 856 µg/l), Pb (15 - 330 µg/l) i Zn (151 - 1060 µg/l). Ze względu na przekroczenie najwyższego dopuszczalnego stężenia niklu, ołowiu i chromu w wodzie pozostającej w kontakcie z bateriami przez 12 godzin (po instalacji i uprzednim przepłukaniu jej dużą ilością wody gorącej, a następnie zimnej) po dłuższym okresie nie używania baterii przed pobraniem wody do spożycia należy je przepłukać silnym strumieniem wody przez kilka sekund. 59 ELIMINACJA INTERFERENCJI W ICP-QMS PRZY WYKORZYSTANIU KOMORY ZDERZENIOWEJ J.Grodowski INTERETCH Trading Corporation S.A., ul. Wołodyjowskiego 79A, 02-791 Warszawa Przełomowym rozwiązaniem zastosowanym w kwadrupolowych spektrometrach masowych z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-QMS) jest komora zderzeniowa pozwalająca na selektywną eliminację szeregu interferencji wielotomowych. Jej użycie pozwala na uzyskanie granic wykrywalności na poziomie ng/l, przy oznaczaniu takich pierwiastków jak Ca, K, Fe, As, Se, w obecności skomplikowanych matryc, gdyż oznaczenie jest dokonywane przy normalnej mocy plazmy (1100 -1350 W) z wysoką wydajnością jonizacji. Komora zderzeniowa (CCT - Collision Cell Technology) umożliwia selektywną eliminację interferencji wielotomowych, m.in. 40Ar+, 40Ar16O+, 40Ar35Cl+, 40 Ar2+ wpływających na oznaczanie odpowiednio wapnia, żelaza, arsenu i selenu. Wiązka jonów jest przepuszczana przez komorę zawierającą rozcieńczone gazy pod niskim ciśnieniem, np. wodór w helu, amoniak w helu. W wyniku zderzeń cząsteczki wieloatomowe ulegają dysocjacji na obojętne atomy lub jony podczas gdy transmisja jonów pierwiastków oznaczanych praktycznie nie ulega zmianie. Na przykład dzięki zastosowaniu amoniaku (8 % w helu) jako gazu komory zderzeniowej sygnał Ar+ obserwowany przy m/z 40 ulega obniżeniu o 8-9 rzędów wielkości ze względu na eliminację nie naładowanych atomów argonu z wiązki jonowej, podczas gdy sygnał wapnia praktycznie nie zmienia się, co pozwala na uzyskanie granicy wykrywalności na poziomie kilku ppt przy zastosowania izotopu 40Ca do oznaczania tego pierwiastka. Przedstawione zostaną praktyczne przykłady zastosowania komory zderzeniowej CCT w analizie śladowej wody i materiałów biologicznych. 60 METODYCZNE ASPEKTY ANALIZY METALI CIĘŻKICH W ODPADACH KOMUNALNYCH I KOMPOSTACH K.Szymański, B.Janowska Politechnika Koszalińska, Katedra Podstaw Inżynierii Ochrony Środowiska 75-453 Koszalin, ul. Śniadeckich 2 e-mail [email protected] Odpady komunalne i komposty z nich produkowane są jednym z najbardziej skomplikowanych materiałów badawczych. Zasadniczą trudność sprawia pobranie do badań reprezentatywnej próbki. Niejednorodna struktura odpadów komunalnych wynika z zawartości szeregu substancji stałych, których udział w całej masie można jedynie oszacować z pewnym przybliżeniem. W wyniku kompostowania tych odpadów powstaje materiał bardziej jednorodny. Podczas kompostowania procesy rozkładu mikrobiologicznego, desorpcji i dyfuzji zanieczyszczeń zachodzą z różną intensywnością. Zatem zawartość metali ciężkich w kompostach jest zróżnicowana i w dużej mierze zależy od miejsca pobierania próbki z pryzmy kompostowej oraz czasu dojrzewania kompostu. W celu określenia kinetyki przemian odpadów w trakcie kompostowania wykonano badania: części organicznej odpadów komunalnych, kompostu świeżego oraz kompostów deponowanych w pryzmach. Oznaczono w nich całkowitą zawartość wybranych metali ciężkich oraz przeprowadzono pięcioetapową ekstrakcję sekwencyjną (wg Tessiera). W analizowanych próbkach oraz otrzymanych ekstraktach określono (techniką AAS) stężenia następujących metali: Cu, Cd, Pb, Cr, Ni i Zn. Statystyczna analiza wyników badań polegała na obliczeniu średniej arytmetycznej, mediany, odchylenia standardowego, współczynnika zmienności oraz wartości minimalnej i maksymalnej. Wartości odchylenia standardowego dla części organicznych odpadów komunalnych były niższe dla większości przypadków niż w kompoście świeżym i czteromiesięcznym. Mogło to być spowodowane niskimi wartościami stężeń analizowanych metali w poszczególnych frakcjach. Wartości współczynników zmienności były natomiast niższe dla próbek kompostów. Może to oznaczać, że wraz z dojrzewaniem kompostów następowała homogenizacja badanego materiału. Uzyskano pozytywne rezultaty dla chromu, niklu i miedzi przy porównaniu sumy metali w poszczególnych frakcjach z ich zawartością całkowitą. Jedynie zawartość cynku w badanym materiale charakteryzowała się większym zróżnicowaniem. Ogólnie, poza sporadycznymi przypadkami, uzyskano dobrą powtarzalność wyników, mimo że ekstrakcja sekwencyjna jest procesem wieloetapowym, w którym nierzadko pojedyncze błędy sumują się w całym cyklu badań. 61 ZASTOSOWANIE MIKROFALOWO INDUKOWANEJ PLAZMY W TECHNIKACH ANALITYCZNYCH K.Jankowski Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska,00-664 Warszawa, ul. Noakowskiego 3 Mikrofalowo indukowana plazma (MIP) znajduje zastosowanie jako nowoczesne źródło atomów i jonów w technikach emisji, absorpcji i fluorescencji atomowej. Specyficzne właściwości MIP pozwalają na oznaczanie śladowych ilości metali jak i niemetali. Dzięki temu plazma mikrofalowa jest wykorzystywana zarówno w tradycyjnych obszarach zastosowań spektroskopii takich jak analiza śladowa oraz badanie specjacji pierwiastków w próbkach różnego pochodzenia jak i w nietypowej dla metod spektrometrii emisyjnej analizie zanieczyszczeń organicznych wody i powietrza (oznaczanie śladowych ilości trihalometanów, dioksyn, polichlorowanych bifenoli, wskaźników sumarycznych VOX i innych). Chociaż plazmę mikrofalową uważa się generalnie za mniej efektywne źródło wzbudzenia od plazmy indukcyjnie sprzężonej (ICP) to jednak dla pewnych grup pierwiastków zastosowanie MIP pozwala na osiągnięcie konkurencyjnie niskich granic wykrywalności. Do takich pierwiastków należą litowce i fluorowce, niektóre metale przejściowe (Ag, Cd, Hg, Pb, Tl) oraz te pierwiastki, które można oznaczać metodą generowania wodorków. W ostatnich latach nastąpił duży postęp w badaniach specjacji metali ciężkich i metaloidów, których obecność w środowisku, zwłaszcza w postaci związków organicznych, stanowi duże zagrożenie dla żywych organizmów. Rozszerzenie zakresu tych badań stało się możliwe między innymi dzięki wykorzystaniu plazmowych źródeł wzbudzenia do analizy wielopierwiastkowej próbek środowiskowych metodą optycznej spektrometrii emisyjnej i spektrometrii mas na poziomie ultraśladów. Ważną zaletą aparatury MIP jest łatwość łączenia jej z chromatografami gazowymi i cieczowymi oraz układami do analizy wstrzykowej w przepływie czy elektroforezy kapilarnej. Może być ona wtedy wykorzystana jako wielokanałowy detektor MIP-OES lub MIP-MS o dużej selektywności. Interesującym przykładem jest zastosowanie niskoenergetycznej plazmy mikrofalowej do miękkiej fragmentacji dużych cząstek organicznych w celu badania ich struktury metodą spektrometrii mas. Na uwagę zasługuje także możliwość stosunkowo prostej modyfikacji i miniaturyzacji aparatury wykorzystującej plazmę mikrofalową. Dzięki temu oprócz typowych emisyjnych spektrometrów laboratoryjnych MIP znalazła zastosowanie w detektorach do chromatografii, przenośnych spektrometrach polowych, analizatorach przemysłowych dołączanych do instalacji technologicznej oraz układach detekcji w miniaturowych systemach analitycznych. 62 ZAWARTOŚĆ RADIONUKLIDÓW NATURALNYCH (210Po, 210Pb, Rn, 234U, 238U) ORAZ SZTUCZNYCH (63Ni, 90Sr, 137Cs, 238PU, 239+240 Pu) 222 W PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH W POLSCE B.Skwarzec, A.Boryło Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Oddychając powietrzem, spożywając żywność i pijąc napoje wszyscy pobieramy radionuklidy, zarówno pochodzenia naturalnego, jak i sztucznego, przy czym w zależności od rozmiaru lokalnego skażenia oraz zwyczajów żywieniowych proces ten zachodzi z różną intensywnością. Spośród radionuklidów naturalnych zawartych w powietrzu atmosferycznym największe znaczenie ma 222Rn. Jest on emitowany głównie z materiałów budowlanych i wraz ze swoimi produktami rozpadu, które tworzą areozole promieniotwórcze, przedostaje się do płuc i stanowi największy składnik dawki radiacyjnej otrzymywanej przez mieszkańców Polski z naturalnych źródeł promieniotwórczych (około 40 %, tj. 1,2 mSv). Z kolei palacze papierosów narażeni są na dawkę radiacyjną pochodzącą z rozpadu 210Po i 210Pb zawartych w dymie papierosowym. Palacze wypalający dziennie 2 paczki papierosów otrzymują rocznie dawkę skuteczną przekraczającą 100 µSv, co dowodzi, że radiologiczne skutki palenia papierosów w Polsce są niedoceniane. Analiza zawartości 210Po, 234U i 238U, jak również 239+240Pu w wodach pitnych (komunalnych i butelkowanych) oraz piwie wykazała, że są one bezpieczne z punktu widzenia ochrony radiologicznej, a ich konsumenci otrzymują roczne dawkę skuteczną na poziomie zaledwie 1µSv. Produkty morskie (głównie ryby) są źródłem radionuklidów 63 Ni, 210Po, 210Pb oraz 238Pu i 239+240Pu dla konsumentów w Polsce. Ponad 30 % 210 Po przyjmowanego przez statystycznego mieszkańca Polski pochodzi ze spożycia ryb (około 5 kg), a roczna dawka, jaką otrzymują ich konsumenci wynosi 43 µSv. Polon jest również przyjmowany wraz z grzybami, warzywami oraz owocami. Dawka skuteczna dla konsumentów grzybów wynosi rocznie 37 µSv, natomiast dla konsumentów warzyw i owoców jest znacznie mniejsza i osiąga 8 µSv. Z kolei radionuklidy 90Sr i 137Cs, pochodzenia sztucznego, przyjmowane są głównie ze spożywanym mlekiem i mięsem. W ciągu pierwszych dwóch lat po katastrofie w Czarnobylu mieszkańcy Polski północno-wschodniej w wyniku absorpcji radiocezu (134Cs i 137Cs) otrzymali dawkę skuteczną w wysokości 128 µSv. 63 CHROMATOGRAFIA JONOWA STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ROZWOJOWE W ANALITYCE ŚRODOWISKOWEJ R.Michalski Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN ul. M. Skłodowskiej - Curie 34, 41-819 Zabrze e-mail:[email protected] Chromatografia jonowa (IC), której idea oparta jest na znanych od wielu lat zasadach wymiany jonowej, jako technika dojrzała i dopracowana technicznie, pojawiła się w połowie lat 70-tych minionego wieku. W początkowym okresie stosowana była głównie do oznaczania nieorganicznych anionów (fluorki, chlorki, azotany i siarczany) oraz kationów (sód, potas, wapń i magnez) w próbkach wodnych. Jej zastosowanie w analizie anionów było bardzo obiecujące, szczególnie ze względu na fakt, że dotychczas stosowane metody klasyczne były nie tylko pracoi czasochłonne, ale również obarczone dużymi błędami pomiarowymi. Zastosowanie chromatografii jonowej w analizie kationów było początkowo ograniczone, co wynikało z możliwości jakie stwarzała znana i powszechnie stosowana technika atomowej spektrometrii absorpcyjnej. Przewagą chromatografii jonowej była jednak możliwość jednoczesnego oznaczania zarówno anionów jak i kationów, co dawało pełniejsze informacje o naturze chemicznej próbki. Do najważniejszych zalet chromatografii jonowej poza możliwością jednoczesnego oznaczania kilkunastu jonów zaliczyć należy: krótkie czas analiz, wykrywalność na poziomie µg/dm3 lub niższym, niewielką ilość próbki potrzebnej do analizy, możliwość stosowania różnych detektorów, prosty sposób przygotowania próbki, możliwość jednoczesnego oznaczania kationów i anionów lub jonów organicznych i nieorganicznych, wysoką selektywność oznaczanych substancji w próbkach o złożonej matrycy oraz, co obecnie wydaje się być najistotniejsze - możliwość jednoczesnego oznaczania jonów tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia. Z tych względów organizacje taki jak m.in. US EPA oraz ISO wprowadziło szereg norm zalecających chromatografię jonową do oznaczania jonów w różnego rodzaju próbkach. Polskie tłumaczenia wybranych norm ukazały się niedawno nakładem Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Od kilkunastu lat chromatografia jonowa znajduje szczególne zastosowanie w analizach specjacyjnych, zarówno w prostych układach z detekcją konduktometryczną lub UV, jak i złożonych układach sprzężonych takich jak IC-ICPMS czy IC-ICP-OES. W pracy przedstawiono przegląd stosowanych eluentów, supresorów, detektorów oraz wypełnień kolumn rozdzielających stosowanych w chromatografii jonowej, a także jej zastosowania w analizach próbek środowiskowych, w tym analizach specjacyjnych metali. 64 PORÓWNANIE ZAWARTOŚĆI METALI CIĘŻKICH W GLEBACH I ZBOŻACH METODĄ WD-XRF R.Buczkowski, B.Igliński, E.Lemanowska UMK w Toruniu, Wydział Chemii, Pracownia Chemicznych Procesów Proekologicznych, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń Rozwój przemysłu powoduje wzrost zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi. Metale te następnie przechodzą do roślin, a pośrednio do organizmu człowieka. Ze względu na wysoką toksyczność większości tych pierwiastków bardzo ważnym zagadnieniem jest oznaczenie ich na poziomie śladowym. Do oznaczania zawartości metali ciężkich w glebie i zbożach wykorzystano spektrometrię fluorescencji rentgenowskiej (WD-XRF), pozwalającą na jakościową i ilościową identyfikację tych pierwiastków w próbkach stałych. Wstępne przygotowanie próbki do analizy w tej metodzie polega jedynie na właściwej jej homogenizacji. Kolejną zaletą metody WD-XRF jest jej niedestrukcyjny charakter, pozwalający na wielokrotne użycie zarówno wzorców jak i analizowanych próbek zbóż i gleb. Celem pracy było określenie korelacji pomiędzy zawartością metali ciężkich w materiale roślinnym i glebowym. Autorzy podjęli próbę określenia w jakim stopniu metale ciężkie są pochłaniane przez konsumpcyjne organizmy roślinne i jakie stanowi to zagrożenie dla zdrowia człowieka. 65 SESJA PLAKATOWA STRESZCZENIA ZASTOSOWANIE EMISYJNEJ SPEKTROMETRII ATOMOWEJ PLAZMY SPRZĘŻONEJ INDUKCYJNIE W OCENIE ZAWARTOŚCI METALI W SOCZEWKACH USUNIĘTYCH Z POWODU ZAĆMY R.Dobrowolski1), E.Bentkowska2), B. Marczewska1), B. Ryczkowska1), J.Ostrowski3), K. Marczewski4) 1) Wydział Chemii UMCS, pl. M. Curie Skłodowskiej 3, 20-031 Lublin Państwowy Szpital Wojewódzki im. Jana Pawła II, ul. Jana Pawła II, 22-400 Zamość 3) Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska, ul. Obywatelska 13, 20-092 Lublin 4) Akademia Medyczna im. Prof. Skubiszewskiego, ul. Szkolna 18, 20-124 Lublin 2) Wśród wielu czynników przyczyniających się do zmian w przezroczystości soczewek prowadzących ostatecznie do zaćmy głównie wymienia się wpływ promieniowania ultrafioletowego i deficyt pewnych pierwiastków śladowych (1). Ocena zawartości metali w soczewkach ludzkich może mieć szczególnie istotne znaczenie dla poznania patogenezy powstawania zaćmy. Celem pracy była ocena zawartości wapnia, potasu, cynku i magnezu w soczewkach ludzkich usuniętych operacyjnie. Badaniom poddano soczewki dwóch grup pacjentów z „początkową” i „dojrzałą” postacią zaćmy. Usunięte soczewki zamrożono i przetrzymywano w temperaturze minus 20 OC. Zebrane soczewki po częściowym odmrożeniu zważono, a następnie wysuszono do stałej masy w temperaturze 110 OC. Wysuszone preparaty zmineralizowano z użyciem spektralnie czystego kwasu azotowego z zastosowaniem suszarki mikrofalowej Mars 5. Próbki po mineralizacji poddano analizie na zawartość wybranych metali stosując spektrometr ICP OES, model Liberty II (Varian). Uzyskane wyniki oceniono w kontekście stopnia zaawansowania zaćmy oraz innych chorób pacjentów. Stwierdzono istotnie wyższą zawartość potasu oraz niższą zawartość wapnia w soczewkach z zaćmą dojrzałą w porównaniu z zaćmą początkową. Wykazano również, że występuje również zależność (korelacja R Spearmana) między wiekiem a zawartością cynku w soczewkach oraz prosta zależność (korelacja Pearsona) między zawartością wapnia i magnezu oraz odwrotna zależność między zawartością wapnia i potasu. Na podkreślenie zasługuje fakt, że nie znaleziono istotnej statystycznie zależności pomiędzy zawartością oznaczanych metali w soczewkach a płcią czy też obecnością cukrzycy. Literatura 1. B. H. Grahn, G. Paterson, K. T. Gottschall-Pass, Z. Zhang, J. Am. Coll. Nut., 20, 106 (2001) 69 BADANIA NAD JEDNOCZESNYM OZNACZANIEM SELENU, TELLURU, GERMANU I ANTYMONU METODĄ GENERACJI WODORKÓW W ARGONOWEJ PLAZMIE MIKROFALOWEJ K.Har, K.Jankowski, A.Jackowska Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa Zastosowanie technik łączonych do oznaczania śladowych ilości pierwiastków w materiałach złożonych prowadzi do poprawy czułości i selektywności pomiaru oraz pozwala w znacznym stopniu ograniczyć interferencje matrycowe. Jednak po odseparowaniu oznaczanych pierwiastków od matrycy próbki na wynik pomiaru mogą nadal mieć wpływ interferencje międzypierwiastkowe zachodzące podczas transportu grupy pierwiastków do plazmy oraz podczas wzbudzenia. Chociaż plazmę indukowaną mikrofalowo (MIP) uważa się generalnie za mniej efektywne źródło wzbudzenia w porównaniu z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP), to połączenie MIP z techniką generowania wodorków pozwala osiągnąć porównywalnie niskie granice wykrywalności dla całej grupy pierwiastków tworzących lotne wodorki. Zbadano warunki reakcji generowania lotnych wodorków selenu, telluru, antymonu i germanu oraz przeprowadzono optymalizację parametrów procesu jednoczesnego ich wzbudzenia w argonowej plazmie indukowanej za pomocą mikrofal. Proces redukcji pierwiastków prowadzono roztworem borowodorku sodu w systemie ciągłym z zastosowaniem separatora gaz-ciecz produkcji GBC, a tworzące się lotne związki kierowano bezpośrednio do plazmy mikrofalowej, nie prowadząc zagęszczania pierwiastków i oddzielania pierwiastków od powstającego w reakcji wodoru. Stwierdzono, że efektywne generowanie wodorków Sb, Se, Ge i Te zachodzi w różnych warunkach. Dla antymonu właściwym było stosowanie jodku potasu jako prereduktora w środowisku około 1-molowego kwasu solnego. Z kolei selen i tellur wymagały nieco wyższych stężeń kwasu solnego i ewentualnie wstępnej redukcji w podwyższonej temperaturze. Natomiast optymalnym środowiskiem reakcji dla germanu był roztwór rozcieńczonego kwasu solnego. Stąd też wybór odpowiednich warunków do równoczesnego oznaczania Sb, Ge, Te, Se był dużym kompromisem pomiędzy optymalnymi warunkami dla pojedynczych pierwiastków, co miało duży wpływ na wartości uzyskanych granic wykrywalności. Zbadano interferencje międzypierwiastkowe w warunkach jednoczesnego oznaczania czterech wymienionych pierwiastków. W przypadku gdy jeden lub więcej oznaczanych pierwiastków występował w dużym nadmiarze w stosunku do pozostałych obserwowano wyraźny spadek sygnału dla pierwiastka o małym stężeniu. 70 OZNACZANIE PIERWIASTKÓW W ZAWIESINACH Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI GENEROWANIA WODORKÓW I OPTYCZNEJ EMISYJNEJ SPEKTROMETRII MIKROFALOWO INDUKOWANEJ PLAZMY (SS-HG-MIP-OES) M.Ślachciński, H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań Do oznaczania śladowych ilości pierwiastków stosowane są liczne metody analityczne, a przede wszystkim metody instrumentalne, które w głównej mierze wymagają próbek w postaci ciekłej. Analiza ciała stałego w postaci zawiesiny łączy w sobie wszystkie pozytywne aspekty dozowania roztworów, eliminując czasochłonne procedury przygotowania próbki, straty lotnych form pierwiastków lub zanieczyszczenie próbki mogące powstać w trakcie jej przygotowania oraz obniżenie granicy wykrywalności pierwiastków poprzez eliminację rozcieńczenia próbki (1). Obecnie najważniejszym źródłem wzbudzenia w optycznej emisyjnej spektrometrii (OES) jest plazma sprzężona indukcyjnie (ICP). Jednakże coraz częściej stosowana jest plazma indukowana mikrofalowo (MIP), w szczególności do oznaczania lotnych form pierwiastków, bądź jako detektor w chromatografii gazowej (2). Oznaczanie wybranych pierwiastków wykonano przy użyciu systemu do generowania wodorków BSH 960 firmy Berghof (przystosowany do pracy w systemie okresowym) w połączeniu z prototypowym spektrometrem Plasmaquant 100 (Carl Zeiss Jena). Literatura 1. H. Matusiewicz, M. Kopras, J. Anal. At. Spectrom.,18, 1 (2003) 2. S.Schermer, N. H. Bings, A. M. Bilbiç, R. Stonies, E. Voges, J. A. C. Broekaert, Spectrochim. Acta Part B, 58, 1585 (2003) 71 ANALIZA MATERIAŁÓW PROSZKOWYCH POPRZEZ WPROWADZANIE PRÓBKI METODĄ CIĄGŁĄ DO MIKROFALOWO INDUKOWANEJ PLAZMY K.Jankowski, A.Jackowska, P.Łukasiak Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa Bezpośrednia spektrochemiczna analiza śladowa materiałów proszkowych jest od wielu lat interesującym kierunkiem badań dla analityków. Możliwość uniknięcia czasochłonnego etapu roztworzenia próbki i ewentualnego rozdzielenia oznaczanych składników w połączeniu z walorami emisyjnej spektrometrii atomowej jako metody analizy wielopierwiastkowej stanowi o atrakcyjności tego rozwiązania. Dodatkowo uzyskanie badanego materiału w postaci drobno zmielonego proszku zwykle pozwala na osiągnięcie zadawalającej homogeniczności próbki. Wśród stosowanych sposobów wprowadzania próbek materiałów proszkowych do obszaru wzbudzenia należy wymienić odparowanie elektrotermiczne mikropróbki w postaci proszku lub w zawiesinie oraz bezpośrednie wdmuchiwanie mikropróbki do plazmy. W obu przypadkach istotnym problemem jest czy niewielka masa oznaczanej próbki gwarantuje nam reprezentatywność uzyskanego wyniku. Drugi problem na jaki napotykamy przy opracowaniu metodyki analizy ilościowej próbek proszkowych związany jest z przygotowaniem wzorców. Opracowano metodę analizy materiałów proszkowych z zastosowaniem mikrofalowo indukowanej plazmy polegającą na ciągłym wdmuchiwaniu próbki do obszaru wzbudzenia. Wykorzystano układ pomiarowy oparty o wnękę zintegrowaną typu TE101 i pionowo usytuowany palnik plazmowy. Wykonano przystawkę do wprowadzania materiałów proszkowych w strumieniu gazu plazmowego, której działanie jest oparte o zasadę złoża fluidalnego. Zastosowanie pionowej konfiguracji plazmy MIP umożliwiło prawidłową pracę przystawki, gwarantując równomierne wprowadzanie próbki do obszaru wzbudzenia w czasie trwania pomiaru. Jednocześnie masa próbki stosowanej do pomiaru jest wystarczająco duża (od 0,1 do 1 grama) aby zagwarantować reprezentatywność wyników analitycznych. Zasadnicza zaleta zastosowania plazmy mikrofalowej polega na uzyskaniu pełnej kompatybilności pomiędzy przystawką, a źródłem wzbudzenia, co wynika ze stosunkowo niskich przepływów gazu jakie stosuje się w technice MIP. Ponadto, jak to potwierdzają dane literaturowe, wszystkie techniki wprowadzania próbek w których unika się wprowadzania oznaczanych pierwiastków wraz z rozpuszczalnikiem pozwalają na osiąganie niskich granic wykrywalności w metodzie MIP-OES. 72 STUDIA NAD CZYNNIKAMI WARUNKUJĄCYMI PRAWIDŁOWE OZNACZANIE KOBALTU TECHNIKĄ ABSORPCYJNEJ SPEKTROMETRII ATOMOWEJ Z ATOMIZACJĄ ELEKTROTERMICZNĄ I DOZOWANIEM ZAWIESINY A.Kanecka, D.Barałkiewicz Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Pracownia Analizy Spektroskopowej Pierwiastków, ul. Drzymały 24, 60 – 613 Poznań Produktem ubocznym powstającym w procesie oczyszczania ścieków są osady ściekowe. Jednym z najlepszych sposobów utylizacji osadów wydaje się być ich przyrodnicze wykorzystanie poprzez wprowadzenie materii do naturalnego obiegu w przyrodzie, jednak osady z oczyszczalni ścieków zawierają m.in. metale ciężkie i bakterie chorobotwórcze. Dlatego ich stosowanie jako nawozu organicznego powinno być połączone z zachowaniem jak największej ostrożności. Inaczej osady te mogą stanowić poważne źródło zanieczyszczenia gleby i wody. Kobalt, należy do grupy pierwiastków śladowych niezbędnych dla roślin, występuje w formie koenzymu kobalaminy (wit. B12), stymuluje syntezę chlorofilu i białek. Jednak jego nadmiar w komórce jest szkodliwy, ponieważ powoduje zaburzenia mitozy i deformuje chromosomy, a także wpływa na obniżenie poziomu żelaza. Zanieczyszczenie rzek i zbiorników wodnych kobaltem wpływa na wzrost jego zawartości w osadach dennych, gdyż podlega on szybkiemu wytrącaniu oraz wiązaniu. Celem badań było opracowanie metodyki oznaczania kobaltu w osadach ściekowych przy wykorzystaniu absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją elektrotermiczną i dozowaniem zawiesiny oraz homogenizacją ultradźwiękami (USSS-ETAAS). Metoda ta pozwala na bezpośrednie oznaczanie kobaltu, gdyż wprowadzając próbkę do rurki grafitowej w postaci zawiesiny (ang. slurry sampling), mineralizację przeprowadza się in situ. W pracy zoptymalizowano najistotniejsze etapy procedury analitycznej tj.: opracowanie programu temperaturowego (piroliza, atomizacja), homogenizację próbki, tworzenie krzywej kalibracji, krytyczne czynniki oraz stabilizację zawiesiny w zależności od czasu. W celu sprawdzania dokładności wykorzystano certyfikowany materiał odniesienia Sewage Sludge CRM 007-040, w którym oznaczona (certyfikowana) zawartość kobaltu wynosi 3,53 ± 0,66. Literatura 1. Berg J.J.van den. Land Degrad.Rehab., 4, 1993 2. Conte R. A., M. de Loos, Fresenius J. Anal. Chem. (2000) 367:722 73 OZNACZANIE ŚLADOWYCH ZAWARTOŚCI PIERWIASTKÓW W SYNTETYCZNYM OLEJU DO SILNIKÓW TURBINOWYCH TECHNIKĄ ICP-OES P.Janko, E.Zarzycka Polskie Linie Lotnicze LOT S.A. , Zespól Badań Chemicznych, ul. 17stycznia 39, 00-906 Warszawa www.laboratorium.lot.pl Oznaczanie pierwiastków w oleju, przede wszystkim metali-produktów zużycia oraz zanieczyszczeń, jest szeroko stosowanym sposobem wspomagania w diagnostyce pracujących urządzeń. Od czasu wprowadzania w latach 60-tych przez siły powietrzne USA (SOAP) rozpowszechniło się w innych obszarach zastosowań z wykorzystaniem coraz to nowych technik analitycznych (XRF, AAS, ICP-OES). Monitorowanie zawartości pierwiastków w oleju pobieranym z pracujących silników pozwala na wczesne wykrywanie potencjalnie groźnych problemów w ich funkcjonowaniu zanim spowodują poważne awarie. W lotnictwie cywilnym ma to szczególne znaczenie ze względu na bezpieczeństwo ludzi oraz olbrzymie koszty sprzętu, jego wyłączenia z eksploatacji i remontów. Zadanie będące przedmiotem niniejszego doniesienia dotyczy lotniczych syntetycznych olejów smarowych wg specyfikacji MIL-L-23699 (estry polioli i kwasów karboksylowych), stosowanych we współczesnych silnikach turbinowych. W ramach obowiązującego w PLL LOT S.A programu obsługi technicznej samolotów B-767 i B-767, regularnie pobierane są próbki oleju z silników CF6-80C2 i CFM-56-3 i przekazywane do analizy do laboratorium. Oprócz niektórych analizowanych własności fizykochemicznych, aby potwierdzić, że olej może dalej pracować w silniku i że warunki pacy nie zmieniły się drastycznie, oznaczana jest zawartość 17 pierwiastków z zastosowaniem techniki ICP-OES. Typowe zawartości pierwiastków wynoszą poniżej 0.1 ppm, z wyjątkiem Fe i Si, którego zawartości mogą być znacznie wyższe od 1 ppm. Plakat zaprezentuje wyniki uzyskane z użyciem spektrometru Ultima-2 firmy Jobin –Yvon. Stosowane w laboratorium rutynowe przygotowywanie próbek do analizy techniką ICP-OES to rozcieńczenie próbki (7 g) rozpuszczalnikiem organicznym (10 ml nafty lotniczej). Wybrany sposób przygotowania próbki, przy znanych powszechnie ograniczeniach, jest ze względu na prostotę, szybkość, odporność na straty i zanieczyszczenie, szeroko stosowany. Wzorcowe roztwory kalibracyjne sporządzono z wzorca olejowego CONOSTAN S-21 o stężeniu 900 ppm. Oznaczane pierwiastki i stosowane linie analityczne (nm): Ag (328.068), Al (167.020), Ca (393.366), Cd(226.502), Cr(283.563), Cu(324.753) Fe(259.940), Mg(279.553), Mn(257.610), Mo(202.030), Ni(216.556), Pb(220.353), Si(288.158), Sn(283.999), Ti(334.941), V(311.071), Zn (213.856) . Zostanie przedstawiona charakterystyka stosowanej metody analitycznej i przykładowe wyniki. 74 MODYFIKATORY CHEMICZNE W ANALIZIE PRÓBEK NATURALNYCH NA ZAWARTOŚĆ ULTRAŚLADÓW GLINU I KADMU A.Drzewińska, E.Wieteska Wojskowa Akademia Techniczna, ul Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa Glin i kadm należą do pierwiastków toksycznych, które łatwo ulegają kumulacji w różnych narządach organizmów ludzi, zwierząt i tkankach roślin. Do oznaczania ultraśladowych zawartości tych pierwiastków w różnego rodzaju materiałach naturalnych, jedną z najczęściej stosowanych metod analizy instrumentalnej jest absorpcyjna spektrometria atomowa z atomizacją w piecu grafitowym (GF-AAS). W procesie oznaczania glinu i kadmu techniką GF-AAS mogą wystąpić interferencje matrycowe i /albo spowodowane przez inne składniki roztworu próbki analitycznej. Zastosowanie modyfikatoroów chemicznych stwarza możliwość wyeliminowania tych wpływów oraz zwiększenie efektywności procesu atomizacji. Praca obejmuje badanie problemów związanych z doborem odpowiedniego modyfikatora jak również określeniu możliwości i ograniczeń w stosowaniu nieorganicznych modyfikatorów chemicznych. Podmiotem naszych studiów były: próbki biologiczne – mocz i surowica szczura, kości, nerka, żołądek mysi, włosy ludzkie, wątroba wołowa, próbki żywności - mąka pszenna, materiał roślinny - kora, mech, igliwie. Badania wykazały, że zastosowanie modyfikatorów chemicznych w analizie ultraśladowych zawartości admu w większości przypadków umożliwia w znacznym stopniu podwyższenie optymalnej temperatury pirolizy. Stwierdzono jednak, że zarówno możliwość podwyższenia temperatury pirolizy jak i charakter krzywej pirolizy oraz efektywność eliminowania interferencji zależą nie tylko od rodzaju analitu, stosowanego modyfikatora i jego stężenia chemicznego ale również w znacznym stopniu od składu matrycy analizowanego materiału. 75 OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW REJESTRACJI ABSORPCYJNYCH WIDM CZĄSTECZKOWYCH DLA TECHNIKI “ZERO-CROSSING” W SPEKTROFOTOMETRII RÓŻNICZKOWEJ S.Kuś, E.Święcicka, A.Kosiorek, M.Balcerzak Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa Spektrofotometria różniczkowa (lub pochodna, ang. derivative spectrophotometry) jest techniką, która wykorzystuje matematyczną obróbkę (różniczkowanie dA/dλ) widm absorpcyjnych mieszanin substancji do oznaczania poszczególnych składników poprzez rozdzielenie ich sygnałów w zróżniczkowanym widmie odpowiedniego rzędu. Selektywne wydzielenie sygnałów poszczególnych składników możliwe jest w przypadku różnic w szerokościach połówkowych odpowiadających im pików oraz (lub) różnic w wartościach λmax. Wadą spektrofotometrii różniczkowej jest znaczna zależność jakości uzyskiwanych wyników od rodzaju spektrofotometru wykorzystywanego do rejestracji widm podstawowych, parametrów rejestracji tych widm oraz algorytmu stosowanego do obróbki matematycznej widm. W niniejszej pracy przeprowadzono badania nad rozdzieleniem techniką spektrofotometrii różniczkowej sygnałów składników mieszaniny o podobnych szerokościach połówkowych pików (substancji oznaczanej i substancji przeszkadzającej). Badania przeprowadzono dla techniki “zero-crossing” (pomiar sygnału oznaczanego składnika w stosunku do punktu zerowania sygnału składnika przeszkadzającego). Przebadano wpływ szeregu parametrów rejestracji widm na jakość uzyskiwanych wyników oznaczeń. Opracowano sposób wyznaczania punktu zerowania pochodnej widma substancji przeszkadzającej. Dla długości fali odpowiadającej miejscu zerowania składnika przeszkadzającego zaproponowano formułę dla wyznaczenia wartości pochodnej widma substancji oznaczanej zapewniającą otrzymanie wyników o najlepszej precyzji i dokładności. Jakość otrzymywanych wyników oszacowano dla dwóch spektrofotometrów porównywalnej klasy – HITACHI U-3300 (rok produkcji 1993) i JASCO V-560 (rok produkcji 2003). 76 METODY WPROWADZANIA MIKROPRÓBEK ANALITYCZNYCH W OPTYCZNEJ EMISYJNEJ SPEKTROMETRII (OES) ZE WZBUDZENIEM W PLAZMIE MIKROFALOWEJ (MIP) I SPRZĘŻONEJ INDUKCYJNIE (ICP) B.Golik, H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul.Piotrowo 3, 60-965 Poznań Technika elektrotermicznego odparowania próbek w emisyjnej spektrometrii atomowej może być stosowana zarówno dla próbek stałych jak i ciekłych. Bezpośrednie oznaczenia pierwiastków w próbkach stałych umożliwia znaczne zredukowanie lub pominięcie etapu przygotowania próbki, a tym samym zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia i straty składników oznaczanych. Ze względu na dużą efektywność dostarczania próbki metodą elektrotermicznego odparowania wymagane są mniejsze ilości próbki, wzrasta również czułość, ponieważ próbki nie są rozcieńczane. Oznaczenia pierwiastków w próbkach stałych dokonano z zastosowaniem plazmy indukcyjnie sprzężonej (ICP) oraz plazmy indukowanej mikrofalowo (MIP). Próbki stałe były umieszczane w piecu grafitowym aparatu ETV 4000 (Spectral Systems, Niemcy), a następnie po elektrotermicznym odparowaniu wprowadzane w postaci gazowej do źródeł plazmowych. Zastosowano dwa spektrometry emisyjne IRIS HR (TJA, USA) oraz PLASMAQUANT 100 (Zeiss, Niemcy). Wykonano oznaczenia z zastosowaniem biologicznych i środowiskowych certyfikowanych materiałów odniesienia (CRM). Przedstawiono parametry analityczne zaproponowanych technik. 77 OZNACZANIE WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W WODACH MIASTA POZNANIA B.Szpakowska, M.Szczęsna Akademia Rolnicza im.A.Cieszkowskiego, Katedra Terenów Zieleni, ul. Dąbrowskiego 159, 60-594 Poznań Zanieczyszczenie wód metalami ciężkimi ma istotne znaczenie ze względu na funkcję wody w krążeniu składników chemicznych między różnymi elementami środowiska. Metale ciężkie do środowiska wodnego dostają się wraz z zanieczyszczeniami przemysłowymi zarówno z atmosfery jak i ze ściekami oraz z odpadów stałych w wyniku wymywania. Procedura pobierania, utrwalania i przechowywania próbek często stwarza niebezpieczeństwo uzyskania nierzeczywistych wyników. Według ogólnych procedur próbki wody pobrane w celu oznaczania metali ciężkich powinny być natychmiast po pobraniu zakwaszone HNO3 do pH < 2 w celu uniknięcia procesów wytrącania czy adsorpcji. Często jednak dla oznaczanych metali konieczne są indywidualne procedury utrwalania próbek. Stężenia cynku, kadmu, ołowiu i miedzi oznaczano w wodach zbiorników położonych w środowisku wielkomiejskim miasta Poznania w wodzie bezpośrednio po pobraniu jak również po zakwaszeniu próbek wód. Stężenia Zn oznaczano metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją w płomieniu (FAAS), a stężenia Cd, Pb i Cu, w celu zwiększenia czułości metody, oznaczano metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją elektrotermiczną (ETAAS). Pomiary przeprowadzono stosując spektrometr Varian Spectr AA 200 z automatycznym podajnikiem próbek. Stężenia Zn w badanych wodach wahały się od 34,6 do 206 µg·dm-3, Cd od 0,01 do 0,07 µg·dm-3, Pb od 1,1 do 26,7 µg·dm-3, a Cu od 0,8 do 30,1 µg·dm-3. Zakwaszenie próbek wody spowodowało zwiększenie stężeń oznaczanych metali, najsilniej zaobserwowane w przypadku cynku (o 40%). Część badawcza pracy była wspierana finansowo przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji (KBN), Grant Nr 2 P06S 06126. 78 WPŁYW EKSPLOATACJI UJĘCIA WÓD PODZIEMNYCH W DOLINIE RZEKI WARTY NA ROZKŁAD STĘŻEŃ METALI I METALOIDÓW W PRÓBKACH SKAŁ I OSADÓW DENNYCH STARORZECZY M.Siepak1), J.Kaźmierczak2), T.Sobczyński2), J.Przybyłek1), M.Szymański2) 1) Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Zakład Hydrogeologii i Ochrony Wód, ul. Maków Polnych 16, 61-686 Poznań 2) Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Analizy Wody i Gruntów, ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań Szereg miast w Polsce korzysta z systemów wodociągowych bazujących na ujęciach wód podziemnych zlokalizowanych w dolinach rzecznych. Wśród nich liczną grupę stanowią infiltracyjne ujęcia wody. Wokół tych ujęć powstały niekiedy bardzo rozległe leje depresji wód podziemnych; nastąpiły zmiany stosunków środowiskowych - w tym bilans składników zasilania oraz jakości wody. Przykładem doliny rzecznej obciążonej zmianami antropogenicznymi jej środowiska w warunkach eksploatacji wód podziemnych jest dolina Warty powyżej miasta Poznania, gdzie w rejonie Mosina-Krajkowo funkcjonują ujęcia wody (ujęcie brzegowe i ujecie tarasowe) dla aglomeracji poznańskiej. Tarasy zalewowe rzeki Warty posiadają na tym obszarze bogaty system starorzeczy zwanych warciskami, które pozostają pod zróżnicowanym wpływem leja depresyjnego, o zmiennym zasięgu w zależności od warunków poboru wody i stanów hydrologicznych. Starorzecza te, w zależności od tego jak dawno zostały oddzielone od rzeki, znajdują się na różnych etapach sukcesji. Są one U- lub S-kształtne i mają głębokość około 1,5 - 2 m. Starorzecza są okresowo zasilane wodami z rzeki Warty, co powoduje migrację do nich zanieczyszczeń antropogenicznych, występujących w wodzie rzecznej. W wyniku procesów zachodzących w toni, takich jak wytrącanie, sorpcja i sedymentacja, znaczna ich część trafia do osadów dennych. Również mogą ulegać adsorpcji na ziarnach skalnych podczas odpływów bocznych wód ze starorzeczy. Czynnikiem znacznie przyspieszającym kumulację zanieczyszczeń (np. mateli ciężkich) w osadach dennych jest wzmożona infiltracja wód powierzchniowych do warstwy wodonośnej, spowodowana oddziaływaniem leja depresji. Badaniami objęto trzy starorzecza: – pierwsze - w centrum leja depresji, – drugie - w strefie zewnętrznego dopływu infiltracyjnego, – trzecie - porównawczo - poza zasięgiem leja depresji ujęcia wody Mosina-Krajkowo. W próbkach osadów dennych, skał i wód powierzchniowych oznaczano zawartość następujące pierwiastki: Cu, Cr, Pb, Zn, Ni, Cd, Fe, Mn, As, Sb i Se. Pomiary wykonano techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA), z wykorzystaniem spektrometru Aanalyst 300 firmy Perkin Elmer (metale ciężkie) oraz techniką AAS połączonej z techniką generowania wodorków (HG), z wykorzystaniem aparatu firmy Varian. Badania wykazały znacznie większą kumulację metali w osadach dennych starorzeczy znajdujących się w zasięgu oddziaływania leja depresyjnego. Szczególnie dotyczy to starorzecza, które przez większą część roku zasilane jest wodami rzeki Warty. Wyższe stężenia oznaczanych pierwiastków stwierdzono również w próbkach skalnych pobranych na odsypach meandrowych, gdzie następuje odpływ wód infiltracyjnych. Niniejsze badania prowadzone były przy pomocy finansowej Ministerstwa Nauki i Informacji w ramach projektubadawczeg onr5T12B02324 79 OZNACZANIE As, Sb, Se, Pb, Cd W PRÓBKACH WÓD METODĄ ICP-AES Z ZASTOSOWANIEM ROZPYLACZA ULTRADŹWIĘKOWEGO I.Jaroń, J.Kucharzyk, B.Kudowska, M.Liszewska Państwowy Instytut Geologiczny, Centralne Laboratorium Chemiczne, ul.Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa Zmienione w ostatnim okresie maksymalne dopuszczalne stężenia niektórych pierwiastków w wodach wymagają zastosowania do ich analizy nowoczesnych czułych metod. Wykorzystanie wysoce efektywnego rozpylania ultradźwiękowego w zastosowaniu do spektrometrii ICP-OES z plazmą poziomą pozwala na równoczesną, szybką analizę As, Sb, Se, Pb i Cd z wystarczającą czułością. Przedstawiono wyniki uzyskane przy użyciu rozpylacza ultradźwiękowego CETAC U 6000AT+ w połączeniu ze spektrometrem ICP-OES PANORAMA V firmy Jobin-Yvon. Wyznaczono granice wykrywalności i oznaczalności metody oraz niepewność oznaczeń. Przebadano potencjalne interferencje spektralne możliwe do wystąpienia w próbkach wód i wyznaczono współczynniki korekcji. Zbadano wpływy matrycowe i zastosowano standardy wewnętrzne do ich eliminacji. Metodę sprawdzono badając wodne materiały odniesienia, a także poprzez analizę porównawczą próbek różnymi technikami analitycznymi (GF-AAS, ICP-MS). Uzyskane wyniki wykazały przydatność opracowanej metody do oznaczania As, Sb, Se, Pb i Cd w próbkach wód. Jednocześnie szybkość równoczesnej analizy oraz niskie granice oznaczalności powodują, że przy oznaczaniu tych pierwiastków może ona stanowić korzystną alternatywę dla innych metod analitycznych. Badania prowadzone były w ramach tematu statutowego PIG nr 6.93.0002.00.0 80 OZNACZANIE ARSENU I SELENU W PRÓBKACH WÓD TECHNIKĄ ABSORPCYJNEJ SPEKTROMETRII ATOMOWEJ W WERSJI BEZPŁOMIENIOWEJ ORAZ W POŁĄCZENIU Z GENEROWANIEM WODORKÓW E.Górecka, D.Karmasz, D.Lech Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa Spośród różnych metod stosowanych w Centralnym Laboratorium Chemicznym Państwowego Instytutu Geologicznego do ilościowego oznaczania arsenu i selenu w próbkach wód dużą rolę odgrywa absorpcyjna spektrometria atomowa w wersji bezpłomieniowej (GFAAS) oraz w połączeniu z generacją wodorków (HG-AAS). W ramach tematu 6.93.0001.00.0 zleconego przez Komitet Badań Naukowych opracowano procedury badawcze dotyczące oznaczania arsenu i selenu w wodach w/w technikami. Zastosowano spektrometr AA UNICAM Solaar 939 QZ (GFAAS) i spektrometr AA PERKIN ELMER 4100 ZL z przystawką FIAS-100 pracującą w systemie przepływowo-wstrzykowym (HG-AAS). W niniejszej pracy przedstawiono sposób przygotowania próbek do analizy oraz stosowane parametry analityczne. Dokonano oceny poprawności opracowanych metod w oparciu o analizę materiałów odniesienia. Porównano również wyniki otrzymane technikami GFAAS i HG-AAS z wynikami uzyskanymi metodami ICPOES i ICP-MS. Literatura 1. Materiały aplikacyjne firmy UNICAM i PERKIN ELMER 2. A. Jaklewicz, M. Dreger, B. Kamińska, D. Karmasz, VII Poznańskie Konwersatorium Analityczne, Poznań, 1998 3. E. Górecka, D. Karmasz X Poznańskie Konwersatorium Analityczne, Poznań, 2001 4. A. Lechotycki, K. Pyrzyńska, „Zastosowanie metod spektrometrii atomowej w przemyśle i ochronie środowiska”, Warszawa, 1999 5. G. Schlemmer, B. Radziuk, „Analytical Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry“,1999 81 CHROMATOGRAFIA CIECZOWA W ANALIZIE WODY NA ZAWARTOŚĆ BISFENOLU A A.Szymański, M.Maciejewska Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, ul. Grunwaldzka 6, 61-613 Poznań Bisfenol A (4,4’-isopropylidene diphenol, BPA) jest stosowany jako surowiec m. in. do produkcji tworzyw poliwęglanowych, epoksydowych, poliwinylowych, poliestrowych i polisulfonowych. BPA otrzymuje się w reakcji kondensacji fenolu z acetonem wobec żywicy jonowymiennej jako katalizatora. Wykazano, że związek ten szkodliwie wpływa na organizmy żywe powodując zmiany genetyczne. BPA i związki pochodne stanowią potencjalne zagrożenie zdrowia konsumenta, dlatego ich obecność i poziom w żywności muszą być monitorowane. Tworzywa poliwęglanowe (PC) wykorzystywane są do produkcji opakowań służących do przechowywania środków spożywczych i wody, do wytwarzania butelek dla niemowląt, urządzeń kuchennych oraz wyposażenia medycznego i części do aparatury medycznej. Pozostałości BPA stwierdzono w wodzie i innych środkach żywnościowych przechowywanych w opakowaniach wykonanych z tworzywa PC. BPA może uwalniać się z tworzywa i migrować do przechowywanej żywności. Stwierdzono, że sprzyja temu zjawisku stosowanie detergentów do mycia lub konserwacji. Celem badań było opracowanie prostej i szybkiej metody oznaczania BPA i jego pochodnych w wodzie mineralnej dostępnej na rynku w opakowaniach z tworzywa poliwęglanowego z wykorzystaniem chromatografii cieczowej. Pozostałości BPA w wodzie zatężano metodą ekstrakcji do fazy stałej i oznaczano za pomocą HPLC. Rozdziały chromatograficzne prowadzono na chromatografie cieczowym HP 1050 wyposażonym w zawór dozujący Rheodyne 7125 z pętlą dozującą 20 µl, kolumnę z wypełnieniem C-18 i detektor UV (277 nm). Fazę ruchomą stanowił metanol i woda o składzie odpowiednio 75 i 25 %. Zbadano prostoliniowość krzywej kalibracyjnej nastrzykując na kolumnę przygotowane próbki wody z dodanym BPA w zakresie od 1.0 do 100 µg/g. Współczynnik korelacji liniowej wynosił 0.9975. Obliczono granicę wykrywalności analizowanego związku, oraz odzysk BPA z wody, względne odchylenie standardowe (RSD) oraz precyzję. 82 OZNACZANIE NIEKTÓRYCH TOKSYCZNYCH PIERWIASTKÓW (Cd, Zn, Cu, Pb) W WYROBACH CZEKOLADOWYCH I W SOLI SPOŻYWCZEJ METODĄ FAAS K.Srogi Instytut Chemii Nieorganicznej, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Sowińskiego 11, 44-101 Gliwice Właściwa kontrola zawartości pierwiastków śladowych i procedury zapewniające wysoką jakość ich oznaczania w produktach i wyrobach spożywczych są ważnymi problemami analitycznymi (1,2). W Instytucie Chemii Nieorganicznej prowadzone są badania celem oszacowania zawartości pierwiastków w szerokim wachlarzu, zróżnicowanych pod względem matrycy próbek badanych, m.in. w spożywczych i biologicznych (3,4). Do oznaczania pierwiastków śladowych (Cd, Zn, Cu, Pb) w niniejszej pracy zastosowano metodę absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją w płomieniu (F-AAS). Badanymi materiałami były różnego rodzaju wyroby czekoladowe: michałki, trufle, mieszanka krakowska, napolitenki i batony czekoladopodobne - michały kokosowe i adwokackie oraz dodatkowo prowadzono oznaczenia wybranych pierwiastków w soli spożywczej. Zastosowano i porównano różne metody mineralizacji w suszarce mikrofalowej przy użyciu mieszaniny HNO3, HClO4 i H2O2 (30 %). Badano efekty matrycowe występujące przy oznaczaniu poszczególnych pierwiastków w badanych materiałach techniką F-AAS. Uzyskane wyniki porównano z obowiązującymi przepisami ustawodawstwa krajowego podanego w Zarządzeniu MZiOŚ (5) dla artykułów spożywczych. Z przeprowadzonych badań metodycznych wynika, że odpowiednie dobranie i opracowanie warunków poszczególnych etapów zastosowanej metody oznaczania śladowych ilości wybranych pierwiastków w artykułach spożywczych umożliwia oznaczanie pierwiastków z wystarczającą dokładnością i powtarzalnością. Literatura 1. Stryjewska E., Trzaskowska J., Rubel S.: Chem. Anal., 36, 545 (1991) 2. Mikuła B., Puzio B.: Roczn. PZH, 1, 31, 1995 3. Srogi K., Piątkowska M.: Sprawozdanie ICh nr ewid. 4279 (2003), pr. niepub. 4. Srogi K.: Roczn. PZH, wysłano do druku (2004) 5. www.abc.com.pl, Dziennik Ustaw, Warszawa 5,02,2001 nr 9, poz. 72 83 OCENA ZMIENNOŚCI ZAWARTOŚCI ŚLADOWYCH ILOŚCI K, Na, Ca, Mg, Fe W CUKRZE BIAŁYM W CZASIE TRWANIA KAMPANII M.Wojtczak Politechnika Łódzka, Instytut Chemicznej Technologii Żywności ul. Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź, e-mail:[email protected] Krystaliczny cukier biały, wyodrębniony z buraków cukrowych, jest ze swej natury substancją o wysokiej czystości — zawiera minimum 99,7% sacharozy. Nie jest on jednak pozbawiony zanieczyszczeń technicznych, których zawartość stanowi podstawowe kryterium oceny jakości cukru. Na zanieczyszczenia cukru składają się głównie organiczne i nieorganiczne składniki roztworu macierzystego, a rutynowym kryterium oceny jego jakości jest zabarwienie i zawartość popiołu. Jak wykazały dotychczasowe własne analizy polskiego cukru białego z kilku ostatnich kampanii głównymi składnikami popiołu w cukrze są potas, wapń, sód i magnez, których zawartości w cukrze białym mieści się w granicach: K — 14,2–84,4 mg/kg; Ca — 0,9–80,5mg/kg; Na — 1,3–13,3 mg/kg; Mg — 0,28–0,05mg/kg. Oznaczenie składu ilościowego popiołu w cukrze białym ma istotne znaczenie nie tylko dla oceny jakości cukru, ale przede wszystkim oceny prawidłowości przebiegu procesu technologicznego, dla której szczególnie ważne jest określenie zmienności zawartości tych zanieczyszczeń w czasie trwania kampanii. W pracy oznaczono zawartość K, Na, Ca, Mg i Fe za pomocą techniki absorpcyjnej spektrometrii atomowej w kwartalnie pobieranych próbkach cukru z dwóch polskich cukrowni. Do przygotowania próbek do analizy wykorzystano technikę SPE według własnej procedury. Zawartość Ca, Mg i Fe oznaczono zarówno w formie rozpuszczalnej jak i nierozpuszczalnej w wodzie. Stwierdzono, że zawartość oznaczanych zanieczyszczeń była zróżnicowana i wynosiła średnio 53,4 ± 19,70 mg/kg dla potasu, 5,8 ±1,30 mg/kg dla sodu, 16,0 ± 5,6 mg/kg dla wapnia, 0,15 ± 0,02 mg/kg dla magnezu i 0,37 ± 0,05mg/kg dla żelaza. W analizowanych próbkach cukru wykazano, że zawartość potasu była najmniejsza na początku i na końcu kampanii. W cukrowni A stwierdzono spadek zawartości wapnia i magnezu pod koniec kampanii z jednoczesnym wzrostem zawartości sodu. W cukrowni B zawartość sodu i wapnia utrzymywała się na podobnym poziomie w trakcie całej kampanii poza trzecią dekadą, w której zaobserwowano wyraźny wzrost zawartości wapnia, przy jednoczesnym spadku zawartości sodu. 84 OZNACZANIE ZAWARTOŚCI PIERWSZORZĘDOWYCH AMIN AROMATYCZNYCH W PŁYNACH MODELOWYCH ŻYWNOŚCI TECHNIKĄ SPEKTROFOTOMETRYCZNĄ W.Kolado, Z.Mielniczuk Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań, ul. Konstancińska 11, 02-942 Warszawa Pierwszorzędowe aminy aromatyczne (ang. primary aromatic amines, (PAA)) stanowią grupę związków chemicznych, z których znaczna część została uznana za substancje kancerogenne lub potencjalnie kancerogenne i umieszczona w wykazie czynników rakotwórczych oraz prawdopodobnie rakotwórczych (1). W 2000 r. SCF-WG (ang. Scientific Committee for Food Working Group on Food Contact Materials) wyraził opinię, według której związki te nie powinny być wykrywane w artykułach żywnościowych. Konsekwencję, stanowiły ograniczenia dotyczące zawartości PAA określone w 6-tym uzupełnieniu do Dyrektywy 90/128/EEC, obecnie zastąpionej Dyrektywą 2002/72/EC. Przyjęto, że artykuły produkowane przy użyciu aromatycznych izocyjanianów lub zawierające barwniki azowe nie powinny uwalniać PAA, w przypadku aniliny, w ilości większej niż 20 µg/kg żywności lub płynu modelowego. Migracja pierwszorzędowych amin aromatycznych do żywności może mieć miejsce w przypadku stosowania jako opakowań laminatów zawierających kleje na bazie izocyjanianów (2) oraz materiałów zawierających barwniki azowe (3). W związku z powyższym koniecznym stało się opracowanie metod oznaczania PAA, w celu eliminacji zagrożeń związanych z ich obecnością w żywności (4). Na przedstawianym plakacie wyjaśniony zostanie szczegółowo sposób przedostawania się PAA z opakowań do żywności (płynów modelowych), przedstawiona zostanie także zastosowana metoda ich oznaczania, a także poruszone zostaną problemy techniczne związane z oznaczaniem tych związków – m. in. wpływ warunków zaistniałych w trakcie przygotowywania próbek i prowadzenia procesu migracji. Literatura 1 Dz. U. 1996, Nr 121, poz. 571, Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 11 września 1996 r. w sprawie czynników rakotwórczych w środowisku pracy oraz nadzoru nad stanem zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki z załącznikami 2. Working Group – Conformity of isocyanate containing laminates, Practical guide for poliurethane containing flexible packaging for food contact, 28 September 2001 (EMB/788) 3. CEPE (The European Council of the Paint, Printing Ink and Artists’ Colours Industry), Exclusion List for Printing Inks and Products, September 2001 4. L. Castle, Primary aromatic amines, Food Packaging Bulletin, 10 (7&8), 2001 85 ZAWARTOŚĆ LIKOPENU I METALI CIĘŻKICH W POMIDORACH I PRZETWORACH POMIDOROWYCH D.Święcicka, J.Kowalczyk, J.Borkowska-Burnecka Politechnika Wrocławska, ul. Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Przeprowadzono badania zawartości likopenu oraz metali: Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn w pomidorach. Do badań wykorzystano pomidory świeże importowane i krajowe oraz popularne przetwory pomidorowe (soki, koncentraty, pasty) produkcji krajowej i włoskiej. Analizowany roztwór pomidoropochodny w ilości około 1g zawierający dodatek wody, acetonu i alkoholu etylowego ekstrahowano roztworem heksanu (stosunek faz: heksan : faza wodna = 1:1). Pomiar zawartości likopenu w fazie organicznej wykonano metodą spektrofotometryczną (pomiar absorbancji przy λ=503 nm względem czystego heksanu). Pobrane próbki pomidorów po wysuszeniu spopielano w tyglach kwarcowych (250-550 0C), następnie po dodaniu 25 ml 1M kwasu azotowego ługowano w łaźni ultradźwiękowej. Ilościowe pomiary zawartości metali śladowych w tak otrzymanych roztworach wykonano techniką emisyjnej spektrometrii atomowej (ICP) przy użyciu spektrometru indukcyjnie sprzężonej plazmy (JY 38S) z rozpylaniem pneumatycznym. Otrzymane wyniki nie wykazują korelacji ilościowych (-0,4<r<0,4) pomiędzy zawartością likopenu i metalami ciężkimi w analizowanych próbkach pomidorów i przetworów pomidorowych. Zawartości oznaczanych metali we wszystkich analizowanych materiałach nie przekraczają wartości dopuszczalnych przez Normę Polską. Oznaczone zawartości likopenu w porównaniu z danymi literaturowymi znajdują się w dolnym zakresie oczekiwanych wartości. Najwyższą zawartość likopenu (w przeliczeniu na suchą masę próbki) posiadają świeże soki pomidorowe. Niska zawartość likopenu w importowanych pomidorach jest związana z importem niedojrzałych owoców pomidora. Literatura 1. Kabata-Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków śladowych, Warszawa, PWN 1999 86 OZNACZANIE WYBRANYCH PIERWIASTKÓW ORAZ BADANIE ICH DOSTĘPNOŚCI FARMACEUTYCZNEJ W LEKACH ZIOŁOWYCH W POSTACI KAPSUŁEK A.Łozak1), K.Sołtyk1), Z.Fijałek1,2) 1) Zakład Chemii Farmaceutycznej, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego, ul. Chełmska 30/34, 00-725 Warszawa 2) Zakład Analizy Leku, Akademia Medyczna, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa Leki ziołowe są to suszone surowce zielarskie, zawierające wyłącznie tkanki i struktury roślinne nie przetworzone, dostępne jako zioła pojedyncze, mieszanki ziołowe do sporządzania naparów oraz zioła sproszkowane lub zmikronizowane w postaci granulatów, tabletek i kapsułek. Pod względem chemicznym stanowią one złożone mieszaniny substancji czynnych farmakologicznie oraz substancji towarzyszących m.in. pierwiastków śladowych. Badania surowców zielarskich pod względem zawartości metali ciężkich pozwalają na ocenę przydatności ziół do produkcji leków. Natomiast badania leków ziołowych pod względem zawartości pierwiastków śladowych oraz ocena ich dostępności farmaceutycznej pozwalają na stwierdzenie, czy leki te mogą stanowić dodatkowe źródło mikroelementów dla człowieka. W pracy przedstawiono oznaczanie zawartości As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, J, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, V i Zn w kapsułkach zawierających sproszkowane surowce zielarskie (kwiatostan głogu, kwiat lipy, ziele dziurawca) oraz w surowcach użytych do produkcji postaci leku. Oznaczenia zawartości przeprowadzono techniką spektrometrii mas z plazmą indukcyjnie wzbudzoną (ICPMS) i absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS). Próbki mineralizowano w wysokociśnieniowym systemie mikrofalowym stosując stężony kwas azotowy. Przeprowadzone badania świadczą o dużym zróżnicowaniu surowców roślinnych pod względem zawartości pierwiastków i potwierdzają, że niektóre leki mogą stanowić dodatkowe źródło mikroelementów dla człowieka. Niepokojący jest fakt, że w przypadku dwóch surowców stwierdzono przekroczenie dopuszczalnych limitów dla kadmu i ołowiu. Zawartość kadmu w surowcu ziele dziurawca przekracza zalecaną przez WHO dopuszczalną granicę 0,3 :g g-1 i wynosi 0,608 :g g-1 . W badanym surowcu kwiatostan głogu zawartość ołowiu wynosi 36,8 :g g-1 wobec wymagań WHO maks. 10 :g g-1 . Przeprowadzone badania potwierdzają konieczność kontroli surowców i leków roślinnych pod względem zawartości metali oraz pozwalają na ocenę prawidłowości procesu technologicznego otrzymywania postaci leku. 87 OPRACOWANIE METODY OZNACZANIA PIERWIASTKÓW W PRÓBKACH NARKOTYKÓW NATURALNYCH (ZIELA KONOPII) TECHNIKAMI GF-AAS I ICP-OES M.Kuras1,2), M.Wachowicz2) 1) Akademia Medyczna, Wydział Farmaceutyczny, ul. Banacha 1, 00 – 089 Warszawa 2) Centralne Laboratorium Kryminalistyczne KGP, Al. Ujazdowskie 7, 00-583 Warszawa Celem badań narkotyków prowadzonych w laboratoriach kryminalistycznych jest określenie pochodzenia próbek oraz ustalenie podobieństw między nimi. Realizowane jest to na podstawie identyfikacji ich organicznych zanieczyszczeń. Metoda ta daje dobre rezultaty w przypadku narkotyków syntetycznych, w których występują charakterystyczne zanieczyszczenia pochodzące z odczynników stosowanych w syntezie, metody syntezy, specyficznych produktów ubocznych. Problem pojawia się w przypadku narkotyków naturalnych, do których należy ziele konopi, gdyż nie zawierają one specyficznych zanieczyszczeń organicznych. Ich grupowanie oraz możliwości identyfikacji miejsca pochodzenia są ograniczone. Dlatego poszukiwane są inne metody analizy, które dostarczyłyby większej informacji na temat badanych próbek ziela konopi. Takie możliwości daje analiza elementarna badanych próbek, gdyż skład pierwiastkowy gleby, opadów atmosferycznych, zanieczyszczeń powietrza wpływa na charakterystyczny obraz elementarny próbki, który jest swego rodzaju chemicznym odciskiem palca. Przeprowadzone badania wstępne próbek ziela obejmowały opracowanie metod analitycznych oznaczania 14 pierwiastków w próbkach ziela konopi. Metodą optycznej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-OES) oznaczano następujące pierwiastki: Mn, Mg, Ca, Al, Ba, Cu, Sr, Zn, Fe, B, Si i Ti. Metodę atomowej spektrometrii atomowej z atomizacją w piecu grafitowym (GF AAS) zastosowano do oznaczania pierwiastków, które obecne są w próbkach roślin, lecz ich stężenia leżą poniżej wartości granicy wykrywalności metody ICP-OES, są nimi Pb i Co. Zoptymalizowano warunki pracy spektrometrów do oznaczania każdego z pierwiastków. Utworzone metody poddano walidacji z wykorzystaniem materiałów odniesienia (INCT TL1 – liście herbaty i INCT MPH2 – mieszanka polskich ziół). Wyznaczono następujące parametry metod: zakres prostoliniowy krzywej kalibracji oraz jej zakres roboczy, granicę wykrywalności oraz oznaczalności, powtarzalność i odtwarzalność, czułość i dokładność. Ponadto w ramach przygotowania metody zbadano jednorodność próbek roślinnych (różnice w składzie pierwiastkowym różnych części rośliny) oraz powtarzalność procesu przygotowania próbek konopi do analizy. 88 ANALIZA MATERIAŁÓW OPAKOWANIOWYCH METODĄ INSTRUMENTALNEJ NEUTRONOWEJ ANALIZY AKTYWACYJNEJ Z.Szopa, K.Kulisa, R.Dybczyński Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Zakład Chemii Analitycznej ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa Ponad 90 procent wszystkich produktów wytwarzanych na świecie wymaga stosowania opakowań. Poważną ich część stanowią produkty żywnościowe. W tym przypadku pierwiastki ciężkie i toksyczne zawarte w opakowaniach stanowić mogą dwa główne rodzaje zagrożeń. Jedno - dla środowiska w procesach ich utylizacji, drugie – dla zdrowia i życia ludzi i zwierząt z uwagi na możliwość ich przechodzenia do łańcucha żywieniowego. Opracowana metoda Instrumentalnej Neutronowej Analizy Aktywacyjnej (INAA) umożliwia jednoczesne oznaczanie zawartości 23 pierwiastków w materiałach opakowaniowych takich jak rozmaitego rodzaju papiery, folie, kartony i tektury. Przedstawiono ogólny schemat 5 etapowej procedury INAA od przygotowania pakietu do napromieniania do otrzymywania końcowych wyników analiz. W pracy analizowano 17 próbek różnych materiałów opakowaniowych o masach ok. 100 mg. Porównano i przedyskutowano wyniki wielopierwiastkowych analiz otrzymane dla różnych typów materiałów. Oceniono wykrywalność metody dla poszczególnych pierwiastków w zależności od typu materiału. Niepewność wyników analitycznych dla większości pierwiastków zawiera się w granicach 5 - 15%, dla niektórych zaś, w zależności od zawartości jest większa lecz nie przekracza 25%. Wiarygodność metody oceniono na podstawie jednoczesnego oznaczania zawartości tych samych pierwiastków w 2 materiałach odniesienia pochodzenia biologicznego tj. w CTA-OTL-1 i CTA-VTL-2. Wyniki otrzymane przy pomocy tej metody stanowić mogą dobrą podstawę późniejszych prac poświęconych śledzeniu procesu ługowania określonych pierwiastków z opakowań. 89 OZNACZANIE OŁOWIU METODĄ ET-AAS WE FRAKCJACH SUBKOMÓRKOWYCH ROŚLIN STOSOWANYCH W PROCESIE FITOREMEDIACJI M.Kózka1), A.Piechalak2), D.Barałkiewicz1), B.Tomaszewska2) 1) Pracownia Analizy Spektroskopowej Pierwiastków, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Drzymały 24, 60 – 613 Poznań 2) Zakład Biochemii, Wydział Biologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Fredry 10, 61-701 Poznań Problem zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi ciągle narasta. Poznanie mechanizmów akumulacji i detoksykacji ołowiu przez rośliny jest zagadnieniem o dużym znaczeniu aplikacyjnym ze względu na intensywny rozwój nowej metody oczyszczania skażonego środowiska, jaką jest fitoremediacja. Jest to metoda wykorzystująca rośliny do remediacji zanieczyszczonych gleb i wód. Istotny jest sposób, w jaki ołów w roślinie jest przenoszony do jej części nadziemnych. Ważnym aspektem w badaniach procesów fitoremediacji jest również poznanie lokalizacji i akumulacji ołowiu na poziomie komórkowym. Stwierdzono, że znaczna część ołowiu zostaje związana w obrębie ściany komórkowej. Jony metalu, które przenikają do cytoplazmy stanowią niewielką część całego pobranego przez roślinę ołowiu, jednak ich obecność powoduje szereg niekorzystnych zmian w metabolizmie. W eksperymencie wykorzystano rośliny motylkowate – groch Pisum sativum var. „Kwestor”. Groch hodowano hydroponicznie na pożywce Hoaglanda, przy fotoperiodzie 16/8 h, oraz w temperaturze 22 °C w dzień i 18 °C w nocy. Po dodaniu 0,5 mM roztworu Pb(NO3)2 rośliny grochu zbierano po 24, 48, 72 i 96 godzinach. Materiał roślinny dzielono na trzy frakcje: korzeń, łodygę i liście. Kolejnym etapem była ekstrakcja ołowiu z poszczególnych frakcji subkomórkowych. W celu wyekstrahowania frakcji ścian komórkowych zastosowano metodę ekstrakcji acetonem. W ekstraktach roślinnych oznaczano ogólną zawartość ołowiu metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją w kuwecie grafitowej. 90 OZNACZANIE PIERWIASTKOW ŚLADOWYCH W ROŚLINACH LECZNICZYCH METODĄ GF-AAS Z ZASTOSOWANIEM TECHNIKI DOZOWANIA ZAWIESINY R.Dobrowolski, B.Ryczkowska Uniwersytet Marii Curie – Skłodowskiej, Wydział Chemii, Laboratorium Analityczne, pl. M. C. Skłodowskiej 3, 20-031 Lublin Zioła znajdują szerokie zastosowanie w lecznictwie wspomagającym klasyczne leczenie farmakologiczne. Oprócz związków bioaktywnych zawierają one śladowe ilości pierwiastków wykazujących właściwości toksyczne, które mogą wywołać uboczne efekty w trakcie leczenia (1-3). Ważnym zadaniem w produkcji mieszanek ziołowych jest szybkie ustalenie rodzaju i poziomu zanieczyszczeń metalami surowców wchodzących w ich skład. Analizę takich materiałów zwykle przeprowadza się w sposób klasyczny tj. z zastosowaniem etapu mineralizacji. Jednakże takie postępowanie jest stosunkowo czasochłonne. Zastosowanie absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją elektrotermiczną i techniki dozowania zawiesiny do pieca grafitowego stwarza możliwość szybkiego oznaczenia pierwiastków śladowych w sproszkowanym materiale roślinnym. Taki sposób postępowania pozwala na przeprowadzenie szybkiej analizy przesiewowej surowców ziołowych. W niniejszej pracy przedstawiono metodę oznaczania wybranych pierwiastków śladowych w popularnych roślinach leczniczych wyżej wymienioną techniką. Przeprowadzono optymalizację najbardziej istotnych parametrów wpływających na jakość uzyskiwanych wyników. W tym celu wykonano optymalizację programów temperaturowych, przeprowadzono testy stabilności zawiesin w funkcji rodzaju fazy ciekłej i stopnia rozdrobnienia ciała stałego. Badano wpływ rodzaju i sposobu wprowadzenia modyfikatora chemicznego na uzyskiwane sygnały analityczne. Wyznaczono współczynniki ekstrakcji metali z fazy stałej do różnych faz ciekłych. Literatura 1. L. Kabelitz, The Eur. J. Herb. Med., 4, 1 (1998) 2. C. B. Fuh, H. I. Lin, H. Tsai, J. Food Drug Anal., 11, 39 (2003) 3. R. Chizzola, H. Michitch, Ch. Franz, Eur. Food Res. Technol., 216, 407 (2003) 91 WYSTĘPOWANIE METALI CIĘŻKICH W WODACH, OSADACH DENNYCH I ROŚLINACH EKOSYSTEMÓW WODNYCH A.Zioła, M.Szymański, J.Kaźmierczak, I.Kurzyca Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań „Metale ciężkie” to ogólny termin obejmujący grupę metali i półmetali o gęstości większej niż 6 g/cm3. Chociaż definicja ta nie jest ścisła, termin jest powszechnie znany i zazwyczaj używany do określania następujących metali: Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb i Zn, związanych z problemami skażenia i toksyczności .Wszystkie te pierwiastki i ich związki występują w środowisku nie zanieczyszczonym w postaci „rozproszonej” i oznaczane są w celu określenia tła początkowego. Jeżeli występują w małych ilościach jako mikroelementy (stężenia śladowe), wykazują zwykle działanie dodatnie, zaspokajając potrzeby żywych organizmów i katalizując wiele reakcji biochemicznych w nich zachodzących. Metale ciężkie można podzielić z biochemicznego punktu widzenia na dwie zasadnicze grupy. Pierwszą stanowią metale niezbędne do prawidłowego przebiegu procesów metabolicznych, drugą zaś te, które wywierają negatywne działanie na żywe organizmy. Do pierwszej grupy, tak zwanej grupy „pierwiastków życia”, należą: Fe, Cu, Cr, Mo, Zn; natomiast do grupy pierwiastków groźnych: Pb, Hg, Cd., Tl. Należy jednak pamiętać, że pojęcie trucizny jest pojęciem względnym, w związku z czym nawet „pierwiastek życia” może okazać się trucizną, jeżeli będzie występował w zbyt wysokim stężeniu. Jako obiekty badań wybrano jezioro Jarosławieckie oraz gliniankę, znajdującą się niedaleko miejscowości Pożegowo. Glinianka jest sztucznym zbiornikiem wodnym, powstałym w miejscu wydobywania iłów i gliny. Zbiornik ten ma średnią głębokość około 5 metrów o mało zróżnicowanej linii brzegowej o długości 650 metrów. Północną część zbiornika okala bór sosnowy, południową zwały iłów i glin powyrobniczych o wysokości około 8 metrów, porośniętych trawą . Jezioro Jarosławieckie jest najdalej położonym na południe jeziorem rynny Rosnowsko – Jarosławieckiej. Ma opinię najczystszego jeziora na terenie WPN. Jest silnie wydłużone; brzegi jeziora porośnięte są lasami, piaszczyste. Maksymalna głębokość wynosi 6,7 metra. Przy południowo – wschodnim krańcu zbiornika leży wieś Jarosławiec, której położenie, na wzniesieniu, stanowi zagrożenie dla czystości jeziora. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości metali ciężkich: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Fe, Mn, w trzech rodzajach próbek środowiskowych: w wodzie, osadach dennych i roślinach jeziornych (w przypadku roślin, analizowano zawartość metali w korzeniach, w łodydze, liściach i owocach). Pomiary wykonano techniką absorpcji atomowej (AAS), z wykorzystaniem spektometru Aanalyst 300 firmy Perkin Elmer. Ponadto dla próbek wody i osadów dennych przeprowadzono badania wybranych parametrów fizyczno-chemicznych m.in. pH, form azotu, fosforanów, siarczanów i innych. W wodzie zaobserwowano różnice w stężeniu metali ze względu na porę roku, w roślinach natomiast jest ona szczególnie widoczna w poszczególnych jej partiach. Osady denne charakteryzują się średnią zawartością metali ciężkich. 92 OZNACZANIE ŚLADOWYCH ILOŚCI PIERWIASTKÓW W RÓŻNYCH CZĘŚCIACH WIERZBY PODCZAS PROCESU FITOREMEDIACJI Z ZASTOSOWANIEM ABSORPCYJNEJ SPEKTROMETRII ATOMOWEJ M.Mleczek, I.Ratajczak Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu Katedra Chemii, ul. Wojska Polskiego 75, 60-625 Poznań Zainteresowanie wierzbą w różnorodnych aspektach jej wykorzystania w ostatnich latach uległo zwiększeniu ze względu na możliwość zagospodarowania jej jako surowca energetycznego, bądź substratu w syntezie metanolu. Podjęto również działania zmierzające do połączenia owych procesów ze zdolnościami fitoremediacyjnymi wierzb, w tym głównie gatunku Wierzby wiciowej (Salix viminalis). Jest to wynikiem specyficznych własności roślin z rodziny wierzbowatych, a mianowicie szybkiego ich wzrostu oraz niewielkich wymagań środowiskowych. Wierzba, choć nie jest zaliczana do grupy roślin będących hiperakumulatorami metali, to jednak wykazuje znaczące zdolności ich absorbowania. Analizy zostały wykonane techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją elektrotermiczną jak i atomizacją w płomieniu. Oznaczono siedem pierwiastków: Pb, Co, Cr, Cd, Cu, Ni, Zn w różnych częściach wierzb i w glebach. Gleby poddane analizie, charakteryzują się stosunkowo niską zawartością rozpuszczalnych form metali jak również bardzo niskimi stężeniami substancji chelatujących metale w tym przede wszystkim kwasów organicznych. Wstępne oznaczenia, jakie zostały wykonane na materiale wierzbowym pochodzącym z kilku miejsc o różnym stopniu zanieczyszczenia metalami ciężkimi, przedstawiają dwie zależności pochłaniania metali przez wierzby. W zależności od gatunku wierzby oraz miejsca jej występowania w obszarze tego samego gatunku, obserwuje się tendencję niektórych gatunków do sprawniejszego pochłaniania poszczególnych metali. Z drugiej strony zdolności absorpcyjne wierzb stanowią wypadkową czynników determinujących wielkość sorpcji (pH, temperatura, ilość kwasów organicznych). 93 WYKORZYSTANIE HPLC W MONITOROWANIU PROCESU FITOEKSTRAKCJI M.Fabiś1), M.Kózka1), D.Barałkiewicz1), B.Tomaszewska2) 1) Pracownia Analizy Spektroskopowej Pierwiastków, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Drzymały 24, 60 – 613 Poznań 2) Zakład Biochemii, Wydział Biologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Fredry 10, 61-701 Poznań Antropogeniczne zanieczyszczenia dostające się do środowiska stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka, dlatego tak ważne stało się opracowanie nowoczesnych technik oczyszczania skażonych ekosystemów. Jedną z takich technik jest fitoremediacja. Wykorzystuje ona zdolność niektórych gatunków roślin – hiperakumulatorów, do akumulacji dużych ilości zanieczyszczeń, np. metali. Wysokie stężenia Cd czy Pb w komórkach rośliny wywołują „stres”, który prowadzi do uruchomienia mechanizmów obronnych. Jednym z nich jest syntetyzowanie przez roślinę fitochelatyn (PCn). Biorą one udział w procesach detoksyfikacji metali przez rośliny, tworząc z metalami ciężkimi kompleksy za pośrednictwem grup tiolowych i transportując je do wakuoli. W normalnych warunkach, w komórkach roślinnych znajdują się stałe ilości zredukowanego glutationu (GSH) i cysteiny. Są one substratami w syntezie PC. Reakcja, w której powstają fitochelatyny jest inicjowana przez jony metali ciężkich. Polega ona na przenoszeniu dwuaminokwasowego fragmentu γ-Glu-Cys z donorowej cząsteczki glutationu na cząsteczkę akceptorową, co prowadzi do powstania polimerów (γ-Glu-Cys)n-Gly. Fitochelatyny, dzięki zdolności wiązania wolnych jonów metali i powszechności występowania w organizmach roślinnych, odgrywają istotną rolę w detoksyfikacji i tolerancji roślin na czynniki stresowe. Jednym ze sposobów oceny przydatności rośliny dla procesów fitoremediacji jest ocena jakościowa i ilościowa powstających w warunkach stresu PC. Można ją przeprowadzić stosując nowoczesne techniki, takie jak HPLC-MS czy HPLC z postkolumnową reakcją na wykrywanie związków tiolowych. Metoda derywatyzacji postkolumnowej opiera się na reakcji barwnej grup tiolowych z odczynnikiem DTNB (kwas 5.5’-dwutio 2-nitrobenzoesowy). Powstające podczas reakcji barwne kompleksy identyfikuje się przy pomocy detektora UV/Vis w zakresie światła widzialnego. W przypadku braku lub trudnościach w zdobyciu wzorców fitochelatyn, połączenie wyżej wymienionych technik może się okazać niezastąpione. Literatura 1. Kubota H., K. Sato, T. Yamada, T. Maitani. Plant Science 160, 157(1995) 2. Tomaszewska B., A. Piechalak Materiały konferencyjne, Olsztyn – Kortowo, czerwiec 1997 94 SPOSOBY ROZTWARZANIA SZLAMÓW HUTNICZYCH DO ANALIZY CHEMICZNEJ TECHNIKĄ AAS A.Wyciślik1), D.Ryczaj2), M.Kupczak3) 1) Politechnika Śląska, Katedra Zarządzania Procesami Technologicznymi, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, e-mail: [email protected] 2) Politechnika Śląska, Katedra Metalurgii, 3) Przedsiębiorstwo Usług Komunalnych Sp. z o.o., Ruda Śląska Szlamy w grupie odpadów hutniczych nie stanowią pod względem ilościowym pozycji dominującej, nie mniej jednak z uwagi na ich oddziaływanie na środowisko przyrodnicze, ich skład chemiczny jest systematycznie kontrolowany. W ramach niniejszej pracy przebadano dwa rodzaje szlamów hutniczych. Pierwszy z nich to szlam powstały podczas neutralizacji wód kwaśnych, zawierający pozostałości kwasu siarkowego (VI). Kwas ten używany jest do trawienia taśm zimnowalcowanych. Wody płuczące zawierające resztki kwasu siarkowego neutralizowane są wodorotlenkiem wapnia w celu uzyskania odpowiedniego pH wody zrzucanej do ścieków. Powstały w ten sposób osad, zawierający głównie uwodniony siarczan wapnia oraz wodorotlenek żelaza, filtrowany jest na prasie ramowej. Zawartość wilgoci w szlamie wynosi powyżej 70%. Drugi szlam powstaje w wyniku neutralizacji wód płuczących blachy ocynkowane przed ich powlekaniem lakierami. Na blachę ocynkowaną, w celu zwiększenia przyczepności lakieru oraz poprawienia właściwości korozyjnych, nanoszona jest warstwa konwersyjna związków chromu, które częściowo dostają się do wód płuczących. Wody te oczyszczane są w stacji neutralizacji, aby obniżyć stężenia związków chromu do wymagań związanych z jakością ścieków zrzucanych do kanalizacji miejskiej. Osad strącany, zawierający związki żelaza, chromu i cynku, filtrowany jest na prasie filtracyjnej ramowej. Wilgotność szlamu wynosi powyżej 60%. W pracy przedstawiono wyniki badań nad roztwarzaniem próbek tych szlamów hutniczych. Badania te realizowano zarówno w systemie otwartym, jak i z użyciem bomby teflonowej, a także techniki mikrofalowej. Całkowite roztworzenie próbek badanych odpadów hutniczych uzyskano dopiero po zastosowaniu kwasów HCl, i/lub HNO3 z dodatkiem kwasu HF. W badanych próbkach oznaczanie zawartości Fe, Cr, Zn, Pb, Mn i Ca przeprowadzono techniką absorpcji atomowej zgodnie z opracowanym schematem analitycznym, który umożliwia określanie zawartości żelaza w zakresie od 20 do 40 %, chromu od 0,005 do 5 %, cynku od 2 do 8 %, ołowiu od 0,04 do 1 %, manganu od 0,2 do 1 %, i wapnia od 10 do 15 %. Precyzja uzyskanych wyników badań była zadowalająca. Współczynniki zmienności w przeważającej części nie przekraczały wartości 4 %. Jedynie przy niskich zawartościach Cr były wyższe i wynosiły 11,1 %. Było to związane z ich oznaczaniem płomieniową techniką absorpcji atomowej w pobliżu granic oznaczalności chromu. 95 POBIERANIE, PRZYGOTOWANIE I PRZECHOWYWANIE PRÓBKI JAKO ISTOTNY ELEMENT WPŁYWAJĄCY NA JAKOŚĆ ANALIZY OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH B.Walna1), A.Zioła2), I.Kurzyca3) 1) Stacja Ekologiczna Uniwersytetu im. A. Mickiewicza, Jeziory, 62-050 Mosina, skr. poczt. 40 2) Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Analizy Wody i Gruntów, ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań Analiza opadów atmosferycznych prowadzona jest w szerokim zakresie, w laboratoriach na całym świecie. Otrzymane wyniki analiz fizyczno-chemicznych w znaczącym stopniu wpływają na ocenę stanu zanieczyszczenia atmosfery, w konsekwencji informując o ogólnym stanie środowiska. Interpretacja wyników musi się więc opierać na rzetelnych i prawdziwych danych. Słuszność wprowadzania do analityki nowych metod: bardziej selektywnych, pozwalających na obniżanie granic wykrywalności, skracających czas analizy oraz ilość zużywanych odczynników jest jak najbardziej uzasadniona. Jednak wnikliwa analiza statystyczna otrzymanych wyników uwzględniająca budżet niepewności, wspomagana stosowaniem certyfikowanych materiałów odniesienia musi również uwzględniać tak ważny etap jak pobieranie a następnie przechowywanie i przygotowanie próbki. Badanie zmian w chemiźmie próbki, w czasie przygotowania jej do analizy i przechowywania pozwala ocenić wiarygodność wyniku (zakładając poprawność wykonanej analizy), a znajomość procesów zachodzących w tym czasie pozwoli uniknąć ewentualnych błędów. Wstępne etapy, które mają istotny wpływ na wynik analizy fizyczno-chemicznej opadów to: • miejsce pobierania próbek (PN-91/C-04642/02; odpow ISO/DIS 5667-8) • sposób pobierania próbek (PN-91/C-04642/02; odpow ISO/DIS 5667-8) • częstotliwość pobierania próbek (próbki miesięczne, dobowe, pobierane w sekwencjach czasowych, objętościowych, analizowane w sposób ciągły) • rodzaj pobieranej próbki (opad całkowity, mokry) • sposób przygotowywania do analizy (utrwalanie chemiczne, sączenie) • czas od momentu pobrania do wykonania analizy • sposób przechowywania próbki (wpływ temperatury na procesy fizyczno-chemiczne) Przeprowadzono badania opadów atmosferycznych (deszczu i śniegu) zbieranych na terenie miasta Poznania oraz Wielkopolskiego Parku Narodowego. Analizowano następujące 32parametry: pH, przewodnictwo oraz oznaczano aniony: F , Cl , NO2 , NO3 , PO4 , SO3 , SO42+ + 2+ 2+ i kationy: K , Na , Mg , Ca , NH4+. Oznaczanie jonów wykonano metodą chromatografii jonowej. Stwierdzono zmiany w składzie chemicznym wód opadowych podczas przechowywania próbek oraz istotny wpływ temperatury (próbka zamrażana, przechowywana w temp. +40C i temperaturze pokojowej). Zaobserwowano również wpływ ekspozycji próbki na promieniowanie słoneczne. Istotne zmiany dotyczą przede wszystkim nietrwałych anionów, 2takich jak NO2 i SO3 , dla których badano również stabilność po dodaniu różnych substancji utrwalających. Przeprowadzone badania dotyczące zmian w chemiźmie, w czasie przygotowania próbki opadu do analizy są podstawą do stworzenia optymalnych warunków przechowywania i postępowania z próbką. 96 OZNACZANIE As, Cd, Pb, Sn, Tl, Zn W PRÓBKACH WÓD I OSADÓW ZEBRANYCH W SĄSIEDZTWIE HAŁDY ODPADÓW POFLOTACYJNYCH B.Krasnodębska-Ostręga, E.Stryjewska, J.Piekarska Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa email: [email protected] Monitorowany obszar zlokalizowany jest na Górnym Śląsku, około 50 km na północny-zachód od Krakowa, 10 km od Okulsza i 9 km od huty cynku i ołowiu “Bolesław”. Region Bukowna jest zagrożony emisją pyłów z hałd odpadów poflotacyjnych i podsiąkaniem wód znacznie zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Arsen, kadm, ołów, cyna i tal są to pierwiastki o toksycznym i karcenogennym oddziaływaniu na organizmy żywe. Dotychczasowe badania tego terenu dotyczyły głównie określania zawartości Cd i Pb. Ostatnio także w kręgu zainteresowania znalazł się tal. Przebadano gleby, osady i wody z okolic Bukowna, Trzebini i Miasteczka Śląskiego. Szczególnie alarmujące wyniki dał badania biomonitring oparty na badaniach piór srok i tkanek płazów. Zaobserwowano znaczne skażenie tego regionu talem i innymi metalami, od 100 do 1000 razy większe niż w środowisku nieskażonym. Celem naszych badań było określenie zawartości As, Cd, Pb, Sn, Tl i Zn w ekosystemach zbiorników wodnych znajdujących się 100-300 metrów od podstawy hałd odpadów poflotacyjnych. W tym celu pobrano próbki wód i osadów z dwóch stawów, gdzie istniało już życie biologiczne i rowu odprowadzającego odpadowe wody z hałdy. Te zbiorniki wodne wykorzystywane są przez płazy do rozrodu, a mieszkańcy odławiają tam ryby. Oznaczenia wykonano z użyciem technik ICP-MS i ICP-OES. Dodatkowo wykonano oznaczenia Pb i Tl metoda woltamperometrii inwersyjnej. Próbki wód były badane bezpośrednio, osady zaś po wysuszeniu, ujednorodnieniu i roztworzeniu w mikrofalowym, wysokociśnieniowym systemie zamkniętym z dodatkiem HNO3, HCl i HF. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że zawartość As, Cd, Pb, Sn , Tl i Zn w próbkach: wód ze stawów nie przekracza dopuszczalnych zawartości dla wód pitnych, jednocześnie stężenie tych pierwiastków w osadach jest znacznie wyższe (od 1000 do 10000 razy), wody i osadu z kanału (zawartości badanych pierwiastków są znaczne). Wyniki badań pozwalają sformułować następujące wnioski: ekosystem wodny poprzez równowagę woda-osad „broni” się przed toksycznym wpływem badanych metali, oznaczanie zawartości metali w wodach nie zawsze daje obraz rzeczywistego skażenia ksenobiotykami w danym środowisku. Badania były finansowane przez grant WCh UW BW1602/5/2003 97 BADANIA JAKOŚCI POWIETRZA NA STACJI BADAWCZEJ PAROWANIA IMGW W RADZYNIU K/SŁAWY ŚLĄSKIEJ (LATA 1993-2003) ZMIANY ZAWARTOŚCI METALI CIĘŻKICH W POWIETRZU W OKRESIE OSTATNIEGO DZIESIĘCIOLECIA D.Mickiewicz-Wichłacz, H.Raczyńska, B.Zakrzewska, P.Judek Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej o/Poznań, Zakład Badania Zanieczyszczeń Środowiska ul. Dąbrowskiego 174/176, 60-594 Poznań Badania monitoringowe zanieczyszczeń gazowych, pyłowych i aerozoli w powietrzu oraz stopień ich wypłukiwania przez opady atmosferyczne, prowadzone są na Stacji Badawczej Parowania IMGW w Radzyniu k/Sławy Śląskiej przez Zakład Badania Zanieczyszczeń Środowiska IMGW o/Poznań od 1992 roku. Bliskie sąsiedztwo LGOM, okręgu Nowej Soli i Zielonej Góry oraz uprzemysłowionego, nadgranicznego obszaru Niemiec wpływa na stan zanieczyszczenia środowiska naturalnego na tym malowniczym terenie. Wzrost zanieczyszczenia powietrza, wody, opadów, gleby i drzewostanu spowodował podjęcie decyzji o uruchomieniu stałego lokalnego monitoringu zanieczyszczeń powietrza i opadów. Pełny zakres analiz obejmuje w powietrzu: dwutlenek siarki, tlenki azotu, zapylenie i metale ciężkie (miedź, kadm, ołów, cynk) oraz w opadach: pH, przewodność, azotany, siarczany, metale ciężkie, wapń, magnez, sód, potas oraz od 2000 roku związki biogenne. Badania stężeń metali ciężkich przeprowadzane są w cyklu tygodniowym, na filtrach bibułowych, które po ekspozycji ługowane są do roztworu wodnego kwasem azotowym. Jednocześnie oznaczane są metale w opadzie atmosferycznym ( depozycja sucha i mokra ) w cyklu miesięcznym. Analiza uzyskanych w ciągu 10 lat wyników i kierunkowych róży wiatrów, nie dostarcza jednoznacznych wniosków, co do wpływu wielu obiektów oddziaływujących z różnych kierunków zarówno dalekiego jak i bliskiego zasięgu. O zawartości poszczególnych komponentów w powietrzu decyduje przede wszystkim obecność w okolicy niskich emitorów, np.: kotłowni przydomowych oraz zanieczyszczeń komunikacyjnych, a w następnej kolejności transport dalekiego zasięgu. 98 OZNACZANIE SKŁADNIKÓW DYMÓW I GAZÓW W POWIETRZU NA STANOWISKACH PRACY SPAWACZY W POLSKIM PRZEMYŚLE W.Matczak Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr med. Jerzego Nofera ul. Św. Teresy 8,90-950 Łódź W ramach działalności naukowej IMP w Łodzi prowadzone były prace dotyczące oceny narażenia na dymy/pyły spawalnicze i ich składniki oraz gazy powstające podczas stosowania najbardziej rozpowszechnionych technik spawania (np. elektrodą otuloną, w osłonach gazów ochronnych, drutami proszkowymi). Badaniami objęto spawaczy stali niskostopowych i wysokostopowych, spawaczy metali i ich stopów – glinu i miedzi, a także lutowaczy. Łącznie pobrano kilkaset próbek powietrza, w tym próbki całozmianowe w strefie oddychania pracowników dla oceny średniego ważonego stężenia i ogólnego tła. Do pobierania próbek stosowano pyłomierz indywidualny (Personal Air Sampling, firmy Casella, AFC-123), zbierając na filtr membranowy (Sartorius 11304, 0.8 µm, 37 mm), oraz na filtr z włókna szklanego (Whatman GF/A, 37 mm) pył całkowity i frakcję respirabilną pyłu (przy dodatkowym wyposażeniu pyłomierza w cyklon), przy przepływie 1.9 i 2 l/min. Filtr z pobraną próbką, po wykonaniu oznaczania pyłu metodą grawimetryczną, poddano mineralizacji stężonym HNO3, a następnie nierozpuszczalną pozostałość próbki stapiano z mieszaniną węglanu sodowego i boranu sodowego w stosunku wagowym 2:1, i rozpuszczano w 10 ml 10 % HNO3 z dodatkiem La, Cs – 1 mg/ml. W roztworach próbek oznaczano metale: Fe, Mn, Cr, Ni, Pb, Zn, Cu (po wstępnym rozdzieleniu formy rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej), Al i Si. Krystaliczne formy SiO2 oznaczano metodami spektrometrii (VIS, FT-IR i XRD), natomiast formy Cr (VI) metodą spektrometrii VIS. Gazy oznaczano stosując wykrywacze rurkowe i analizatory, dodatkowo w przypadku NO i NO2 metodą spektrofotometryczną z N-(1-naftylo)-etylenodiaminą Przeprowadzone badania wykazały, że spawacze zatrudnieni w polskim przemyśle (głównie spawacze stoczniowi) mogą być narażeni na dymy i ich składniki w stężeniach przekraczających wartości odpowiadających im normatywów higienicznych, np. spawacze stali niskostopowych (pył, mangan, żelazo) i wysokostopowych (pył, chrom (VI), mangan), glinu (pył, glin), miedzi (miedź). Stężenia ozonu i tlenków azotu na stanowiskach spawania stali nisko i wysokostopowych sporadycznie przekraczały odpowiadające im wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń chwilowych (NDSCh). 99 AGLOMERACJA MIEJSKA ŹRÓDŁEM ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI ATMOSFERY B.Danowska, J.Woroń Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddział Morski w Gdyni, ul. Waszyngtona 42, 81-342 Gdynia [email protected], [email protected] W ramach Konwencji o Ochronie Środowiska Morza Bałtyckiego Oddział Morski IMGW wykonuje monitoring tła zanieczyszczeń atmosfery w polskiej strefie brzegowej Bałtyku. Stacja monitoringowa usytuowana jest w Łebie. Jednym z elementów monitoringu są pomiary depozycji atmosferycznej ołowiu prowadzone od 1991 roku. W ramach innych programów podobne pomiary wykonywane są w Gdyni. Ocenę wielkości depozycji prowadzono w oparciu o pomiary stężeń w opadach atmosferycznych. W obu stacjach pomiarowych stosowano identyczne automatyczne kolektory opadów atmosferycznych. Do celów metodycznych pobierano także próbki kontrolne, zbierane jako opad całkowity, a więc zarówno atmosferyczny opad mokry, aerozol jak i pył opadający grawitacyjnie. Porównanie danych uzyskanych w Łebie i Gdyni dało interesujące wyniki, wskazujące na aglomerację miejską jako źródło emisji ołowiu do atmosfery, a również miejsce jego intensywnej depozycji zarówno z opadami deszczu jak i w postaci suchej. Ze względu na sposób zbierania próbek, średnie mokre strumienie miesięczne ołowiu obliczono dla powierzchni zbierającej kolektora 0,054 m2, natomiast strumienie suche – w odniesieniu do powierzchni około czterokrotnie większej, uwzględniającej powierzchnię ścian bocznych naczynia. Średnie stężenie ołowiu w mokrych opadach atmosferycznych w latach 2000 – 2003 w Łebie wyniosło 1,68 µg dm-3, a w Gdyni 3,40 µg dm-3 (stosunek CG/CŁ=2,02). Średnie wartości calkowitych („total”) stężeń zmierzone dla próbek wynosiły odpowiednio – 2,26 µg dm-3 i 14,44 µg dm-3 (CG/CŁ=6,39). Średni miesięczny mokry strumień ołowiu w Łebie w ostatnich czterech latach wynosił 102,5 g km-2 miesiąc, a w Gdyni 283,2 g km-2 miesiąc. Udział depozycji suchej ołowiu w całkowitej depozycji w Łebie wynosił 7,9%, a w Gdyni aż 44,5%. 100 MONITORING BIOLOGICZNY NARAŻENIA ZAWODOWEGO I ŚRODOWISKOWEGO NA ZWIĄZKI CHROMU G.Raźniewska, M.Trzcinka-Ochocka, A.Gazewski Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera, ul. Św. Teresy 8, 90-950 Łódź Chrom (VI) jest czynnikiem rakotwórczym dla ludzi. Należy do grupy 1 klasyfikacji IARC. Wykazuje działanie mutagenne. Głównym miejscem działania są płuca oraz zatoki nosowe. Stężenia chromu w moczu u osób nie narażonych zawodowo oznaczone metodą elektrotermicznej AAS są niższe niż 1 µg/l. W Polsce monitoring biologiczny w przypadku narażenia na chrom wykorzystuje się także w celu oceny wchłaniania rozpuszczalnych związków chromu (VI) tworzących się w trakcie spawania ręcznego stali nierdzewnej. Zalecane wartości DSB dla stężeń całkowitego chromu w moczu wynoszą 30 µg/g kreatyniny w próbkach pobranych przy końcu zmiany roboczej w końcu tygodnia pracy lub 10 µg/g kreatyniny jako przyrost stężenia w ciągu zmiany. Wartości te nie mogą być wykorzystywane w przypadku osób nowo zatrudnionych i podejmujących pracę po dłuższej przerwie ( CIOP, 1999). Ze względu na wybiórczą zdolność przenikania chromu (VI) przez błony krwinek czerwonych w przeciwieństwie do chromu (III) wydaje się, że krwinki czerwone mogłyby być selektywnym wskaźnikiem ekspozycji tylko na związki chromu (VI). Opracowano metody oznaczania całkowitego chromu we krwi, krwinkach, surowicy/osoczu i moczu wykorzystując w tym celu technikę bezpłomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Metody poddano walidacji określając: liniowość, precyzję oznaczeń, powtarzalność, wykrywalność, oznaczalność i poprawność. Wszystkie te parametry są na zadowalającym poziomie. Dokładność i poprawność metod sprawdzano oznaczeniami chromu w materiałach odniesienia (Recipe i Seronorm). Opracowane, wiarygodne metody oznaczania całkowitego chromu we krwi, krwinkach, surowicy/osoczu i moczu zastosowano dla zbadania poziomów całkowitego chromu u osób zdrowych dorosłych nienarażonych zawodowo na związki chromu i w surowicy osób dializowanych z chorobami nerek. U osób kontrolnych średnie stężenie całkowitego chromu we krwi wynosiło 0,16 ± 0,04 µg/l (n=20), w krwinkach 0,12 ± 0,08 µg/l (n=19), w osoczu 0,20 ± 0,06 µg/l (n=19) i w moczu 0,10 ± 0,06 µg/l (n=20) oraz w przeliczeniu na wydalanie kreatyniny 0,11 ± 0,06 µg/g kreat. (n=20). Statystycznie znamienne i ok. 20-krotnie wyższe stężenia całkowitego chromu w surowicy zaobserwowano u osób dializowanych z chorobami nerek osiągające średnie wartości 3,59 ± 1,17 µg/l (n=42). Uzyskane wyniki oznaczeń stężeń całkowitego chromu w grupie kontrolnej jak i dializowanej w badanych materiałach biologicznych znajdują potwierdzenie w danych piśmiennictwa lat dwutysięcznych. 101 ZASTOSOWANIE SPEKTROMETRII MAS SSMS ORAZ SIMS DO OZNACZANIA SKŁADU I MORFOLOGII PYŁÓW RESPIRABILNYCH I.Iwanejko, P.Konarski, M.Ćwil, K.Kaczorek Przemysłowy Instytut Elektroniki, ul. Długa 44/50, 00-241 Warszawa Celem pracy było określenie swoistego zagrożenia środowiskowego mikrocząstkami pyłów zanieczyszczającymi powietrze atmosferyczne w bezpośrednim sąsiedztwie i w okolicach kombinatu miedziowego w Legnicy. Pyły pobrano także dla porównania - w Starachowicach oraz w Grajowie k/Wieliczki. W pracy badano drobiny pyłów respirabilnych dwiema różnymi metodami analizy mas – metodą analizy objętościowej (spektrometria mas ze źródłem iskrowym SSMS) oraz analizy powierzchni (spektrometria mas jonów wtórnych SIMS). Tak, więc badano zarówno objętościowy skład chemiczny drobin pyłów jak również ich morfologię tj. określano jakie pierwiastki znajdują się na powierzchniach drobin a jakie w rdzeniach mikrocząstek pyłów zawieszonych w powietrzu. Do pobierania materiału badawczego zastosowano dwa typy kolektorów: aspirator AS-50 (przepływ 50 l/min) wyposażony w selektor cyklonowy i filtry z super czystych włókien kwarcowych QM-A Whatman oraz impaktor PK-3 (6 l/min) służący do kolekcji pyłów respirabilnych z jednoczesnym rozdzieleniem ich drobin na poszczególne klasy średnic aerodynamicznych. Do analizy metodą SSMS wybrano 20 pierwiastków. Otrzymane wyniki wykazały, że w rejonach przemysłowych (Legnica i Starachowice) zawartość wszystkich analizowanych pierwiastków jest znacznie większa niż w rejonie podmiejskim (Grajów). Różnica zawartości np. Cr i Pb była ok. dwudziestokrotna. Stężenia pierwiastków w pyle respirabilnym pobranym w centrum Legnicy porównano również z ich zawartością w pyle sedymentacyjnym pobranym na terenie zakładu przetwórstwa miedzi. Stwierdzono, że w pyle miejskim Cu było 340 razy mniej, Pb 50 razy, Co 20 razy natomiast w pyle miejskim więcej było Cl, Br, Sr i Y (1). W analizie SIMS zastosowano kwadrupolowy filtr mas i badano zawartość Cr, Cu i Pb podczas usuwania kolejnych monowarstw atomowych z powierzchni drobin pyłów. Badania przeprowadzono, dla różnych średnic drobin pyłów respirabilnych pobranych w Legnicy i Starachowicach. Stwierdzono, że wierzchnie warstwy drobin o większych średnicach są z reguły bardziej wzbogacone w te pierwiastki niż drobiny o mniejszych średnicach. Praca wykonana została w ramach projektu badawczego nr. 6 P05D 016 21 finansowanego przez Komitet Badań Naukowych. Literatura 1. P. Konarski, M. Ćwil, I. Iwanejko, A. Mierzejewska, R. Didiuszko, Thin Solid Films (w druku) 102 BADANIE ZAWARTOŚCI JONÓW METALI CIĘŻKICH METODĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ (IC)W SOCZEWKACH LUDZKICH Z ZAĆMĄ STARCZĄ I.Sowa1), R.Kocjan1), R.Świeboda1), A.Matysik2), M.Gerkowicz2) 1) Akademia Medyczna im. prof. Feliksa Skubiszewskiego w Lublinie Katedra Chemii, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Staszica 6, 20-081 Lublin 2) II Klinika Okulistyki, ul. Chmielna 1, 20-081 Lublin Zaćma starcza (katarakta) jest najczęstszą przyczyną ślepoty na świecie. Jest ona wynikiem zmętnienia w jądrze soczewki, spowodowanym zmianą składu chemicznego i struktury białek. Dotychczas przyczyny powstawania i rozwoju zaćmy nie są dostatecznie dobrze poznane i zbadane, a jedyną metodą leczenia jest jej operacyjne usunięcie. Poznanie zjawisk odpowiedzialnych za powstawanie zmętnień pozwoliłoby na lepsze zrozumienie procesu kataraktogennego, a może także umożliwiłoby zahamowanie rozwoju zmętnień. Ponieważ denaturację białek mogą powodować m.in. jony metali ciężkich, prowadząc do powstawania nierozpuszczalnych białczanów, dlatego interesującym zagadnieniem wydaje się określenie zawartości jonów takich metali w zmętniałych soczewkach. Stanowi ono równocześnie pewnego rodzaju wyzwanie dla chemika analityka, ze względu na niewielką ilość badanego materiału, ponieważ sucha masa pojedynczej soczewki oka ludzkiego wynosi ok. 40 mg. Wypreparowane chirurgicznie soczewki z kataraktą, po wysuszeniu do stałej masy w temp. 110 °C, mineralizowaliśmy stężonym HNO3 w układzie zamkniętym przy użyciu energii mikrofalowej. Otrzymane mineralizaty, po odpędzeniu nadmiaru kwasu azotowego i zatężeniu, poddawaliśmy analizie metodą chromatografii jonowej (IC). Stosowaliśmy układ z derywatyzacją pokolumnową pirydylazorezorcynolem (PAR) i detekcją spektrofotometryczną. Stwierdziliśmy obecność i następujące ilości jonów (µg/g w przeliczeniu na suchą masę soczewki): żelaza 2,73-15,37; miedzi 0,79-0,84; cynku 17,01-30,03. Zauważyliśmy, że soczewki pobrane od mężczyzn zawierają więcej żelaza niż soczewki pobrane od kobiet, natomiast zawartości miedzi i cynku były w obydwu grupach podobne. 103 WPŁYW TEMPERATURY NA PROCES ROZDZIELANIA KATIONÓW W CHROMATOGRAFII JONÓW K.Kulisa, R.Dybczyński Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Zakład Chemii Analitycznej ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa Chromatografia jonów (IC) jest szczególnym rodzajem chromatografii cieczowej, w którym do rozdzielania anionów i kationów stosowane są jonity typu „aglomeratów” o niskiej zdolności wymiennej. Metoda ta stosowana jest głównie do oznaczania jonów w rozcieńczonych roztworach wodnych na poziomie stężeń ppm (mg/L) i ppb (µg/L) (1,2). Temperatura może być użytecznym parametrem regulującym zarówno selektywność jak i sprawność kolumn chromatograficznych stosowanych w metodzie IC, jednak dotychczas parametr ten był rzadko stosowany w praktyce chromatograficznej. W przypadku rozdzielania anionów metodą IC wykazano, że w podwyższonej temperaturze (do 40˚C) sprawność kolumn anionowymiennych wzrasta wpływając na zwiększenie zdolności rozdzielczej dla wielu par anionów (3). W celu oszacowania wpływu temperatury na rozdzielanie kationów metali alkalicznych, ziem alkalicznych oraz niektórych amin metodą IC wykonano badania przy użyciu chromatografu jonów typu Dionex 2000i/SP z wykorzystaniem trzech wysokosprawnych kolumn kationowymiennych typu Dionex Ion Pac: CS10, CS12 i CS12A. Każda z tych kolumn wypełniona była kationitem zawierającym innu rodzaj grup funkcyjnych: silnie kwasowe grupy sulfonowe na kolumnie CS10, słabokwasowe grupy karboksylowe na kolumnie CS12 oraz mieszaninę słabokwasowych grup karboksylowych i fosfonowych na kolumnie CS12A. Zmiany selektywności kationitów wobec rozdzielanych kationów oraz zmiany sprawności kolumn chromatograficznych badano w zakresie temperatur 10˚C - 60˚C. Dla wszystkich badanych kolumn i wszystkich rozdzielanych kationów obliczono wartości zmian funkcji termodynamicznych (∆H, ∆S i ∆G) odpowiednich reakcji wymiany jonowej. Porównano wpływ temperatury na selektywność i sprawność trzech kolumn chromatograficznych. Wykazano, że w pewnych przypadkach obniżenie temperatury pracy kolumny do 10 ˚C powodowało lepsze rozdzielenie niektórych par kationów niż to uzyskiwane w podwyższonej temperaturze. Stwierdzono również, że w przypadku kationów o wysokich współczynnikach podziału dyfuzja podłużna w fazie jonitu może mieć wpływ na wysokość półki teoretycznej kolumny. Literatura 1. P.R. Haddad, P.E. Jackson, Ion Chromatography. Principles and Applications, Elsevier, Amsterdam, 1990 2. J. Weiss, Ion Chromatography, VCH Weinheim, 1995 3. R. Dybczyński, K. Kulisa, Chromatographia, 57, 475, 2003 104 ZASTOSOWANIE METODY HPLC DO OZNACZANIA KWASU SALICYLOWEGO W TKANCE TYTONIU TRAKTOWANEGO OZONEM K.Drzewiecka1), K.Borowiak2), J.Zbierska2), P.Goliński1) 1) Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego, Katedra Chemii ul. Wojska Polskiego 75, 60-625 Poznań 2) Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego, Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, ul. Piątkowska 94c, 61-641 Poznań Zjawiska stresu oksydacyjnego i reakcji nadwrażliwości roślin (HR) wywołuje szereg czynników biotycznych i abiotycznych, takich jak: atak patogenów, ozon, promieniowanie UV, metale ciężkie oraz stres solny. Mechanizm tych zjawisk, których efektem jest powstanie plam nekrotycznych na powierzchni liści roślin wrażliwych, stanowi złożony kompleks różnorodnych przemian biochemicznych obejmujących wszystkie elementy komórki roślinnej, zależnych i niezależnych od transkrypcji genów. Samobójczy charakter śmierci komórki w reakcji nadwrażliwości i tworzenie plam martwych komórek w miejscu działania czynnika stresowego jest elementem obrony rośliny umożliwiającym jej przeżycie w niesprzyjających warunkach. Substancją syntetyzowaną podczas stresu oksydacyjnego i mającą kluczowe znaczenie w reakcji nadwrażliwości jest kwas salicylowy (SA). Reaktywne formy tlenu (ROS) powstające w nadmiarze prowadzą do stresu oksydacyjnego i aktywują biosyntezę kwasu salicylowego, który obniża aktywność enzymów antyoksydacyjnych, co prowadzi do wzmożonej akumulacji ROS i śmierci komórki. SA jako transduktor sygnału indukuje dalej procesy obronne w częściach rośliny nie narażonych na czynnik stresowy i powoduje w nich biosyntezę szeregu związków o zróżnicowanym charakterze i znaczeniu ochronnym, takich jak białka związane z patogenezą (zjawisko odporności nabytej). Rola i funkcjonowanie kwasu salicylowego, jego pochodnych i koniugatów jest analizowana najczęściej w układzie roślina-patogen. Znacznie mniej jest natomiast doniesień co do jego znaczenia w stresie oksydacyjnym powodowanym przez czynniki abiotyczne, takie jak ozon czy metale ciężkie. Do dokładnej analizy mechanizmów molekularnych zachodzących w komórkach roślinnych koniecznym staje się zastosowanie nowoczesnych metod analitycznych oraz przeprowadzenie doświadczeń z użyciem roślin modelowych o rozpoznanym genomie i, w dużej mierze także, fizjologii. W doświadczeniu użyto tkanki liści tytoniu Nicotiana tabacum L. odmiany wrażliwej i odpornej na ozon (Bel-W3 i Bel-B), poddanych dwutygodniowej ekspozycji w miejscach o zróżnicowanym poziomie skażenia powietrza ozonem. Dokonano wizualnej oceny uszkodzeń blaszki liściennej wyrażonych jako procent powierzchni oraz oznaczono zawartość kwasu salicylowego w tkance liści metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z detekcją fluorymetryczną, z limitem detekcji ustalonym na poziomie 0,001 ng/ l. Otrzymane wyniki wskazały na istnienie korelacji między powierzchnią plam nekrotycznych a poziomem kwasu salicylowego i potwierdziły tezę, co do przydatności tego związku jako biomarkera ozonowego stresu oksydacyjnego. 105 ŻEL KRZEMIONKOWY POKRYTY POLIANILINĄ JAKO NOŚNIK SULFONOWANYCH ODCZYNNIKÓW CHELATUJACYCH R.Świeboda, R.Kocjan, I.Sowa Akademia Medyczna im. prof. Feliksa Skubiszewskiego w Lublinie Katedra Chemii, Zakład Chemii Analitycznej ul. Staszica 6, 20-081 Lublin W analizie śladowej jonów metali istotną rolę odgrywają stałe i ciekłe wymieniacze jonowe, oraz otrzymywane w różny sposób sorbenty chelatujące. W naszej Katedrze przez kilkanaście lat prowadziliśmy badania nad sorbentami chelatującymi, otrzymywanymi przez impregnację żelu krzemionkowego parami jonowymi złożonymi z anionów różnych sulfonowanych odczynników chelatujących i kationu ciekłego wymieniacza anionowego – chlorku metylotrioktyloamoniowego (Aliquat 336) (1). Poza wieloma zaletami, sorbenty te miały tę wadę, że zawarty w nich Aliquat 336 ze względu na swoja dużą lepkość, może powodować zlepianie złoża w kolumnie w czasie przepływu fazy ruchomej, dlatego można było stosować żel krzemionkowy o stosunkowo dużej grubości ziaren - 40-63 µm. W aktualnych badaniach przy otrzymywaniu analogicznych sorbentów, Aliquat 336 zastąpiliśmy stałym wymieniaczem anionowym – polianiliną (PANI), stosowaną wcześniej m.in. do wiązania kwasu kamforosulfonowego (2). Stwierdziliśmy, że powierzchnię żelu krzemionkowego łatwo jest pokryć warstwą polianiliny, a ta z kolei w sposób stosunkowo trwały wiąże sulfonowane odczynniki chelatujące. Zbadaliśmy właściwości powstałych sorbentów - określili ilości związanych odczynników chelatujacych oraz potwierdzili, że otrzymane w ten sposób sorbenty w zróżnicowany sposób wiążą jony różnych metali. Zastosowanie PANI spowodowało znaczne polepszenie właściwości mechaniczno-hydraulicznych otrzymanych sorbentów w stosunku do analogicznych sorbentów otrzymanych wcześniej z użyciem Aliquatu 336. Literatura 1. R. Kocjan, Chem. Anal., 41, 501 (1996) 2. J. Stejskal, O. Quadrat, I. Sapurina, J. Zemek, A. Drelinkiewicz, M. Hasik, I. Krivka, J. Prokes, Europ. Poly. J. 38, 631 (2002) 106 ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII GAZOWEJ W OZNACZANIU BISFENOLU A I.Rykowska, A.Wiśniewska Wydział Chemii, Uniwersytet im. A. Mickiewicza, ul. Grunwaldzka 6, 61-613 Poznań Bisfenol A jest związkiem otrzymywanym w reakcji kondensacji fenolu z acetonem wobec żelowej, silnie kwaśnej żywicy jonowymiennej jako katalizatora. Jest używany m.in.: do produkcji żywic poliwęglanowych, jako lakier pokrywający puszki i inne naczynia służące do magazynowania żywności. Jest również surowcem do otrzymywania żywic epoksydowych i produkcji nienasyconych żywic poliestrowych oraz polisulfonowych. W drugiej połowie lat 90-tych zaczęły się pojawiać liczne doniesienia na temat potencjalnego szkodliwego wpływu bisfenolu A uwalniającego się z opakowań plastikowych wykonanych z poliwęglanu (PC) na organizm i zdrowie człowieka. Wcześniejsze badania potwierdziły, iż bisfenol A ma działanie naśladujące estrogeny, tj. żeńskie hormony płciowe i dlatego jest zaliczany do grupy związków EDCs (ang. endocrine disrupting compounds) czyli estrogennie aktywnych substancji. Związki te są odpowiedzialne za szereg problemów zdrowotnych: obniżają płodność lub wywołują bezpłodność, powodują raka piersi, zaburzenia układu immunologicznego, deformacje fizyczne szczególnie w organach rozrodczych, zakłócenie funkcji neurologicznych (poruszanie się, uczenie się) oraz ulegają bioakumulacji w tkance tłuszczowej. Celem tej pracy był rozdział i określenie poziomu oznaczalności bisfenolu A metodą chromatografii gazowej oraz wykazanie, iż bisfenol A migruje z opakowań poliwęglanowych do zawartej w nich wody pitnej. W oparciu o analizy roztworów wzorcowych bisfenolu A przeprowadzono badania nad optymalizacją warunków oznaczeń jakościowo-ilościowych metodą chromatografii gazowej. Jako metodę przygotowania i zatężania próbek wykorzystano ekstrakcję ciecz-ciało stałe (SPEsolid phase extraction) na wypełnieniu C18 oraz krzemionce modyfikowanej kompleksami metali. Do elucji używano metanolu. Oznaczanie prowadzono przy użyciu chromatografu VARIAN CP-3380 wyposażonego w detektor FID oraz kolumny: CP-SIL 5 CB (10 m x 0,53 mm; DF=2,0) i DB-5 (J&W Scientific 30m x 0,53 mm). Pomiary wykonano w stałej temperaturze 250 oC. 107 ROZDZIAŁ I ZATĘŻANIE ŚLADOWYCH ILOŚCI Cd (II) Z ZASTOSOWANIEM SEKWENCYJNEJ ANALIZY WSTRZYKOWEJ AAS P.Gała1), R.Chomchoei2), X.Long3), E.H.Hansen3) 1) Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań 2) Mahidol University, Department of Chemistry, Rama VI, Ratchathewi, Bangkok 10400, Tajlandia 3) Technical University of Denmark, Department of Chemistry Kemitorvet Building 207, DK-2800Kgs. Lyngby, Dania email: [email protected] Sekwencyjna analiza wstrzykowa (SI) połączona z usuwaniem matrycy i zatężaniem składników próbki „on-line” została zastosowana do oznaczania śladowych ilości Cd (II). Przeprowadzono również badania nad zastosowaniem instrumentu trzeciej generacji analizy sekwencyjnej znanej pod nazwą (SI-LOV) z uzyciem wymienialnych mikrokolumn do oznaczania Cd (II). Kolumny zastosowane w wyzej wymienionych układach posiadają wypelnienie w postaci „kulek” z PTFE o średnicach w zakresie od 88 do 125 µm. Na powierzchni materiału kolumny następuje zatęzanie pierwiastka poprzez wiązanie go w kompleks z dietyloditiofosforanem (DDPA). Następnie kompleks zostaje wymyty z kolumny przez eluent i dostaje się do detektora. Zbadano szereg związków pod względem przydatności jako eluenty: mieszaniny Triton X-100 z metanolem i butanolem, metanolem, etanolem, glikolem polipropylenowym. 108 WYKORZYSTANIE WOLTAMPEROMETRII KATODOWEJ DO OZNACZANIA WANADU W EKSTRAKTACH GLEBOWYCH J.Opydo, D.Miaskowski Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań Wanad jest pierwiastkiem szeroko stosowanym w przemyśle. Jest on składnikiem różnych stopów metali żelaznych i nieżelaznych oraz wielu barwników i preparatów organicznych. Pierwiastek ten jest również ważnym katalizatorem w reakcjach utleniania. Zatem jego zawartość w środowisku jest dość duża (w glebach wynosi 10-200 µg/g) i w związku z tym powinna być systematycznie kontrolowana, gdyż nadmiar wanadu powoduje chlorozę i karłowatość roślin oraz hamuje rozwój korzeni (1). Dlatego istnieje zapotrzebowanie na szybkie i dokładne metody, pozwalające na monitorowanie wanadu w próbkach środowiskowych. W pracy przeanalizowano warunki oznaczania wanadu (V) w ekstraktach glebowych, metodą woltamperometrii katodowej, w technice różnicowej pulsowej, z użyciem wiszącej rtęciowej elektrody kroplowej. Wanad z gleb ekstrahowano mieszaniną HCl+HNO3 (3:1), elektrolitem podstawowym był 0,02 mol/l HCl z dodatkiem 1x10-4 mol/l katecholu i 0,02 mol/l buforu PIPES. Czas zatężania wynosił 15 s a potencjał zatężania -0,1 V wzgl. NEK. W tych warunkach krzywa kalibracji ma przebieg prostoliniowy w zakresie 1x10-8 - 4x10-7 mol/l wanadu (V). Literatura 1. Kabata-Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków Warszawa, 1999 109 śladowych, PWN, ZASTOSOWANIE FILMOWEJ ELEKTRODY BIZMUTOWEJ DO WOLTAMPEROMETRYCZNEGO OZNACZANIA ŚLADOWYCH STĘŻEŃ KOBALTU M.Korolczuk, A.Moroziewicz, M.Grabarczyk UMCS Lublin, Wydział Chemii, pl. M. Curie-Skłodowskiej 3, 20-031 Lublin Oznaczenia metodą woltamperometrii stripingowej prowadzone są na ogół z zastosowaniem elektrod rtęciowych. Ponieważ elektrody te są toksyczne w ostatnich latach wprowadzono elektrody bizmutowe. W przypadku oznaczeń kobaltu metodą adsorpcyjnej woltamperometrii stripingowej takie elektrody przygotowywane są ex-situ (1,2). W tym komunikacie przedstawiono procedurę oznaczeń śladowych stężeń kobaltu metodą adsorpcyjnej woltamperometrii stripingowej z wykorzystaniem filmowej elektrody bizmutowej otrzymywanej in-situ w wyniku jednoczesnego elektrolitycznego osadzania bizmutu i adsorpcyjnego zatężania kompleksu kobaltu z nioksymem. Celem zapobieżenia hydrolizie bizmutu do roztworu podstawowego dodawano winian. Zaletą zastosowanego sposobu otrzymywania filmu bizmutu jest przyspieszenie pomiarów oraz usuwanie po każdym pomiarze razem z filmem bizmutu interferentów osadzonych na elektrodzie. Pomiary prowadzono w systemie przepływowym. Optymalny zakres pH roztworu podstawowego wynosi 6.2 ± 0.2. W celu zwiększenia sygnału analitycznego wykorzystano efekt wzmocnienia występujący w obecności bromku cetylotrimetyloamoniowego (CTAB). W zoptymalizowanych warunkach krzywa kalibracyjna jest linią prostą w zakresie od 5 × 10-10 do 2 × 10-8 mol L-1. Względne odchylenie standardowe przy oznaczaniu kobaltu o stężeniu 1 × 10-8 mol L-1 wynosi 6.2 %. Walidację procedury wykonano poprzez porównania wyników oznaczeń kobaltu w wodzie rzecznej proponowaną metodą i metodą ET AAS. Literatura 1. A. Krolicka, A. Bobrowski, K. Kalcher, J. Mocak, I. Svancara, K. Vytras, Electroanalysis, 15 1859 (2003) 2. E.A. Hutton, S.B. Hocevar, B. Ogorevc, M.R. Smyth, Electrochem. Comm. 5 765 (2003) 110 OZNACZANIE Co(II) METODĄ ADSORPCYJNEJ WOLTAMPEROMETRII STRIPINGOWEJ W OBECNOŚCI BROMKU CETYLOTRIMETYLOAMONIOWEGO M.Korolczuk, A.Moroziewicz, M.Grabarczyk UMCS Lublin, Wydział Chemii, pl. M. Curie-Skłodowskiej 3, 20-031 Lublin W próbkach środowiskowych kobalt występuje w ilościach śladowych, dlatego też do jego oznaczania konieczne jest stosowanie metod o bardzo niskiej granicy wykrywalności. Jedną z tych metod jest adsorpcyjna woltamperometria stripingowa. W metodzie tej kobalt najczęściej wzbogacany jest na elektrodzie w postaci kompleksów z dioksymami. Celem obniżenia granicy wykrywalności kobaltu tą metodą wykorzystuje się proces katalityczny przebiegający w obecności azotanów (III). Duże stężenie azotanów (III) wynoszące od 0.1 do 0.5 mol L-1 konieczne do uzyskania wysokiej czułości oznaczeń jest przyczyną dużego sygnału tła spowodowanego zanieczyszczeniem kobaltem tego odczynnika. Jego oczyszczenie w wyniku krystalizacji lub za pomocą kolumny jonowymiennej jest mało skuteczne i granica wykrywalności kobaltu w takim przypadku wynosi około 1×10-10 mol L-1. W tym komunikacie przedstawiono nowy układ katalityczny, w którym stężenie odczynników w roztworze podstawowym do oznaczania kobaltu jest niskie, dzięki czemu prąd tła jest obniżony, a proponowana procedura charakteryzuje się bardzo niską granicą wykrywalności 1.5 × 10-11 mol L-1. W proponowanej procedurze oznaczeń kobaltu wykorzystano proces katalityczny przebiegający w obecności bromku cetylotrimetyloamoniowego (CTAB). Dodatek tego odczynnika powoduje ponad 10-krotne zwiększenie sygnału analitycznego w układzie Co(II)-nioksym. W zoptymalizowanych warunkach krzywa kalibracyjna jest linią prostą w zakresie od 5 × 10-11 do 3 × 10-9 mol L-1. Względne odchylenie standardowe przy oznaczaniu Co(II) o stężeniu 1 × 10-9 mol L-1 wynosi 3.8 %. Walidację opracowanej metody przeprowadzono w wyniku analiz certyfikowanych materiałów odniesienia wód naturalnych: SLEW-3 i TMRAIN-95. 111 ANALIZA SPECJACYJNA MIKROŚLADOWYCH ZAWARTOŚCI ARSENU, ANTYMONU I SELENU W BADANIACH PRZEPŁYWU WÓD PODZIEMNYCH DOLINY RZEKI WARTY M.Siepak1), P.Niedzielski2), J.Przybyłek2) 1) Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Zakład Hydrogeologii i Ochrony Wód, ul. Maków Polnych 16, 61-686 Poznań 2) Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Analizy Wody i Gruntów, ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań Oznaczenia całkowitej zawartości arsenu, antymonu i selenu w próbkach wód podziemnych mogą informować nas o naturalnych stężeniach pierwiastka wynikających z otoczenia geochemicznego (tło hydrogeochemiczne), bądź też odzwierciedlać wpływ presji antropogenicznej. Ogólna zawartość pierwiastka nie wskazuje procesów, w jakich on uczestniczy w środowisku, a co za tym idzie nie informuje o jego rzeczywistej toksyczności, migracji, biodostępności czy kumulacji. Istoty nabiera tu wyodrębnienie form pierwiastków występujących w próbkach wód podziemnych (specjacja), jako zdefiniowanych związków chemicznych (specjacja indywidualna), bądź jako grupa związków (np. specjacja operacyjna), co jest możliwe w ramach tzw. analizy specjacyjnej. Oznaczenia takie rozszerzają wiedzę o zachowaniu i roli mikroskładników w środowisku, a w badaniach hydrogeologicznych stanowią istotną informację w analizie migracji zanieczyszczeń i identyfikacji warunków krążenia wód podziemnych. Obiektem badań był obszar zasobowy ujęcia wód podziemnych dla miasta Poznania położonego w dolinie rzeki Warty, 20 km na południe od jego granic, w miejscowościach Mosina-Krajkowo. Na obszarze około 80 km2 istnieje sieć obserwacji wód podziemnych monitoringu lokalnego tego ujęcia. Ujmowane są warstwy wodonośne piętra czwartorzędowego związane z zbiornikiem pradolinnym (GZWP 150) oraz zbiornikiem wielkopolskiej doliny kopalnej (GZWP 144). Punkty opróbowania położone są w różnych strefach systemu krążenia wód podziemnych. Między innymi w rejonie: - infiltracji wód powierzchniowych (Warta, Kanał Szymanowo-Grzybno, Kanał Mosiński) do ujmowanych warstw wodonośnych, przepływu regionalnego wód podziemnych dalekiego krążenia (wielkopolska dolina kopalna), przepływu lokalnego wód w obrębie pradoliny warszawsko-berlińskiej. Występuje wyraźne zróżnicowanie wysokości stężeń, które pozwalają na odróżnienie wód podziemnych związanych z wymienionymi strefami krążenia. W strefach przepływu wód infiltracyjnych wyraźnie zaznacza się przewaga oznaczanych mikropierwiastków na wyższym stopniu utlenienia. Natomiast w strefach przepływu wód dalekiego krążenia widoczna jest przewaga pierwiastków na niższym stopniu utlenienia. Przeprowadzone badania w tym analiza specjacyjna pozwoliły na określenie zasięgu obszaru dopływu wód z infiltracji brzegowej oraz udziału tych wód w zasilaniu wód podziemnych dopływających do ujęcia komunalnego. Do oznaczeń arsenu, antymonu i selenu wykorzystano metodę absorpcyjnej spektrometrii atomowej połączonej z techniką generowania wodorków, która pozwala na dokonanie oznaczeń ogólnej zawartości i oznaczeń specjacyjnych wymienionych mikropierwiastków w badanych wodach. Niniejsze badania prowadzone były przy pomocy finansowej Ministerstwa Nauki i Informacji w ramach projektu badawczego nr 5 T12B 023 24. 112 FORMY SPECJACYJNE ARSENU, ANTYMONU I SELENU I WODACH POWIERZCHNIOWYCH MIASTA POZNANIA A.Kubiński, P.Niedzielski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Analizy Wody i Gruntów ul. Drzymały 24, 60-613 Poznań, e-mail: [email protected] Związki arsenu, antymonu i selenu są śladowymi składnikami chemicznymi ekosystemów (w tym hydroekosystemów) coraz częściej monitorowanymi w środowisku. W wodach arsen, selen i antymon występują w ilościach od setnych części do jednego mikrograma w litrze, maksymalna zawartość w wodzie pitnej: arsen 10 µg/l, selen 10 µg/l, antymon 5 µg/l. W związkach nieorganicznych obecne są jako As(III) lub As(V); Se (IV) lub Se(VI); Sb(III) lub Sb(V). Aczkolwiek pierwiastki te rzadko osiągają w nawet zanieczyszczonym środowisku stężenia toksyczne, niewielka rozpiętość dawki przyjmowanej przez organizmy (często koniecznej dla ich prawidłowego funkcjonowania) i dawki toksycznej przy powszechności ich występowania wymaga stałej kontroli. Zawartość związków arsenu, antymonu i selenu w środowisku może stanowić element monitoringu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń, informować o nasileniu presji antropogennej. Oznaczenia takie rozszerzając wiedze o środowisku naturalnym stanowią często punkt odniesienia przy określaniu tendencji zachodzących w ekosystemach i ich dynamiki. Zawartość całkowita (ogólna) nie wskazuje procesów, w jakich pierwiastki uczestniczą w środowisku naturalnym, co za tym idzie nie informuje o ich rzeczywistej toksyczności, migracji, biodostępności czy kumulacji. Wyodrębnienie form występujących w środowisku bądź jako zdefiniowanych związków chemicznych, bądź też jako grup czy klas związków w ramach analizy specjacyjnej pozwala uchwycić istotne zależności i efekty. W komunikacie przedstawiono wyniki oznaczeń arsenu, antymonu i selenu w wodach powierzchniowych z obszaru miasta Poznania. Prezentowane prace prowadzone były w ramach projektu badawczego KBN nr 3P04G07424. 113 OZNACZANIE FORM WANADU METODĄ GF-AAS T.Wierzbicki, K.Pyrzyńska Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul.Pasteura 1, 02-093 Warszawa Oddziaływanie wanadu na organizmy zależy nie tylko od jego całkowitego stężenia, ale także od stopnia utlenienia i formy chemicznej. Związki wanadu (IV) znajdują zastosowanie jako mimetyki insuliny, związki wanadu (V) charakteryzują się działaniem kancerogennym, stąd konieczność oznaczania nie tylko całkowitej zawartości wanadu lecz także poszczególnych jego form. Wanad (IV) trwały jest w roztworach kwaśnych, formą dominująca jest jon VO2+. Forma występowania jonów wanadu (V) powiązana jest ściśle z pH roztworu; w roztworach zasadowych występują jony VO43-, wzrost kwasowości powoduje wytwarzanie jonów VO3-. przy pH < 3 występują także kationy VO2+ i VO3-. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących oznaczania całkowitej zawartości wanadu w próbkach naturalnych techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją w piecu grafitowym porównane z oznaczeniami techniką ICPMS. Sprawdzono sorpcje jonów wanadu (IV) i wanadu (V) na sorbentach o różnej matrycy i różnych właściwościach. Zaproponowano dwie procedury pozwalające na selektywne oznaczania wanadu (IV) i wanadu (V) w próbkach naturalnych i materiale odniesienia. Omówiono wpływ matrycy i sposobu przygotowania próbek na wartość oznaczanej formy wanadu. 114 PRZYGOTOWANIE PRÓBEK ROŚLINNYCH DO ANALIZY SPECJACYJNEJ PLATYNY J.Kowalska, M.Asztemborska, M.Bogucka, J.Golimowski Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 102-093 Warszawa, Platyna emitowana jest do środowiska głównie w postaci cząstek metalicznych lub cząstek tlenku. Istnieją jednak dowody na to, że pewna jej część jest rozpuszczalna w wodzie i może podlegać przemianom w środowisku naturalnym. Właściwości toksyczne, w tym mutagenne, wykazują szczególnie chlorkowe kompleksy platyny(II), które tworząc jedno i dwufunkcyjne addukty z DNA zaburzają procesy podziału komórek i przekazywania materiału genetycznego. Ze względu na zwiększającą się emisję platyny oraz alergenne i cytotoksyczne właściwości jej związków, wzrosło zainteresowanie badaniami mobilności, biodostępności oraz analizą specjacyjną tego pierwiastka. Przyswajalność i toksyczne właściwości platyny ściśle zależą od form chemicznych w jakich ona występuje. Platyna może się włączać do łańcucha pokarmowego na skutek osadzania się na roślinach cząstek pyłów zawierających platynę, przez pobieranie wody przez rośliny, a także z osadów ściekowych stosowanych jako nawóz. Niezwykle ważne jest prowadzenie badań pozwalających na zidentyfikowanie związków przyswajalnych przez organizmy, określenie stopnia przenikalności platyny do łańcucha pokarmowego czy też roli gleby w immobilizacji związków platyny. Autorzy niewielu prac na ten temat sugerują, że ligandami wiążącymi platynę w roślinach są fitochelatyny lub kwas poligalakturonowy, które działają jak wymieniacze jonowe. Jednak 90% zatrzymywanej przez roślinę platyny jest związane przez stosunkowo małe cząsteczki, takie jak metionina, proste peptydy czy glutation . W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzące do opracowania schematu ekstrakcji, zapewniającej wysoki odzysk platyny z próbek roślinnych i gwarantującej niezmienność form chemicznych platyny. Jest to niezbędne przed prowadzeniem analiz specjacyjnych tego pierwiastka. W badaniach wykorzystano rośliny uprawiane w kulturach hydroponicznych, w pożywkach zawierających znane ilości platyny. 115 SEKWENCYJNA EKSTRAKCJA TALU Z GLEB UFORMOWANYCH Z WAPIENNEJ FORMACJI ŚRODKOWEGO TRIASU ZAWIERAJĄCEGO KRUSZCONOŚNE DOLOMITY Z.Łukaszewski, M.Jakubowska, B.Karbowska, W.Zembrzuski Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań Tal należy do najbardziej toksycznych pierwiastków w odniesieniu do ludzi, zwierząt, roślin i mikroorganizmów. Na ogół jego ilość w glebach jest niewielkie i uzależnione od pochodzenia geologicznego gleby. Podwyższone stężenie talu pojawia się w glebach z obszarów górnictwa i hutnictwa rud cynkowo-ołowiowych. O efekcie toksycznym talu decyduje nie tylko ilość sumaryczna pierwiastka, ale także jego mobilność. Informacje uzyskane na drodze sekwencyjnej ekstrakcji gleb pozwalają na określenie jaka część pierwiastka może być mobilna w określonych warunkach. Dla gleb ukształtowanych z wapiennej formacji środkowego Triasu zawierających kruszconośne dolomity, pochodzących z obszaru ŚląskoKrakowskiego Zagłębia rud cynkowo-ołowiowych zaobserwowano stosunkowo wysoką sumaryczną zawartość talu. Dlatego badano skład frakcyjny talu w glebie o takim właśnie pochodzeniu geologicznym, zawierającej sumarycznie 2,6 µg/g Tl. Zastosowano pięcioetapowy schemat sekwencyjnej ekstrakcji (BCR)(1). Pozwoliło to na oznaczenie: talu rozpuszczonego w wodzie (I etap), talu związanego z węglanami (II etap), talu związanego z tlenkami żelaza i manganu (III etap), talu związanego z siarczkami i z frakcją organiczną (IV etap) oraz talu związanego z niezdegradowanym pierwotnym materiałem geologicznym (V etap). Jako odczynniki ługujące zastosowano: wodę dejonizowaną (I etap), 0,11M kwas octowy (II etap), 0,1M chlorowodorek hydroksyloaminy (pH=2) (III etap), 30% wodę utlenioną, 1M octan amonu (IV etap); pozostałość poddano rozkładowi 73% kwasem fluorowodorowym oraz mieszaniną 65% kwasu azotowego(V) i 30% wody utlenionej (V etap). Wymywany tal oznaczano techniką stripingowej woltamperometrii impulsowej różnicowej w układzie wstrzykowo-przepływowym. Zastosowany schemat sekwencyjnej ekstrakcji i wykorzystana metoda analityczna pozwoliły na oznaczenie talu zawartego w badanej glebie w pięciu frakcjach. Największy udział w całkowitej zawartości talu tj. 48,6% stanowił tal związany z niezdegradowanym pierwotnym materiałem geologicznym, 46,8% stanowił tal związany z siarczkami i z organiczną frakcją gleby oraz 3,8% tal związany z tlenkami żelaza i manganu, 0,5% talu było związane z węglanami natomiast najmniejszą zawartość tj. 0,3% stanowił tal rozpuszczony w wodzie. Praca została wykonana w ramach badań statutowych finansowanych przez Komitet Badań Naukowych (grant nr 31-073/2004DS) Literatura 1. A.M. Ure, P. Quevauviller, H.Muntau, B. Griepin, Int., J. Environ. Anal. Chem., 51 135 (1993) 116 ANALIZA SPECJACYJNA ARSENU, ANTYMONU I SELENU W WODACH MINERALNYCH I SOLANKACH J.Chwastowska, W.Skwara, E.Sterlińska, J.Dudek, L.Pszonicki Zakład Chemii Analitycznej Instytut Chemii i Techniki Jądrowej ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa Wzrastające zanieczyszczenie środowiska naturalnego oraz ciągle rosnące wymagania dotyczące czystości ekosystemów powodują zapotrzebowanie na oznaczanie w możliwie prosty sposób toksycznych pierwiastków śladowych na odpowiednio niskim poziomie. Ponadto aktywność biologiczna szeregu pierwiastków zależna jest od ich stopnia utlenienia, na którym występują w danym środowisku i wtedy wymagana jest również ich analiza specjacyjna. Arsen, antymon i selen ze względu na wysoką aktywność biologiczną należą do pierwiastków, których stężenia są limitowane w wielu rodzajach materiałów środowiskowych, w tym w wodach mineralnych używanych zarówno do celów spożywczych jak i leczniczych oraz w solankach. Pierwiastki te w środowisku występują głównie na dwóch stopniach utlenienia: As i Sb (III) i (V), a Se (IV) i (VI). Toksyczność tych pierwiastków, prędkość transportu w środowisku i bioprzyswajalność zależą od rodzaju związku. Selen ponadto występuje w podwójnej roli, jest niezbędny dla organizmów żywych na odpowiednio niskim poziomie stężenia, a z drugiej strony po przekroczeniu określonego stężenia staje się silnie toksyczny. W związku z tym oznaczanie całkowitej zawartości As, Sb i Se nie daje wystarczających informacji. Dla właściwej oceny zagrożenia konieczna jest (jak wspomniano) analiza specjacyjna. W prezentowanej pracy opracowano metody oznaczania całkowitej zawartości arsenu i antymonu i selenu (IV) w wodach mineralnych i solankach metodą generowania lotnych wodorków (HG-AAS) oraz oznaczania arsenu (III), antymonu (III) i selenu całkowitego metodą absorpcji atomowej z atomizacją w piecu grafitowym (GF-AAS). Zawartość arsenu (V), antymonu (V) oraz selenu (VI) jest następnie obliczana z różnicy tych dwóch oznaczeń. W wodach wysoko zmineralizowanych oraz solankach obecność dużej ilości głównych składników mineralnych z reguły uniemożliwia bezpośrednie oznaczanie składników śladowych i wtedy wymagane jest ich wstępne wydzielenie. Poza tym w analizie specjacyjnej konieczne jest również rozdzielenie oznaczanych form poszczególnych pierwiastków. Do tego celu w prezentowanej pracy zastosowano sorbent chelatujący z tionalidem do wydzielania As (III) i Sb (III) oraz silnie zasadowy anionit Dowex 1x8 do wydzielania Se (VI). Opracowane metody zostały zastosowane do oznaczania arsenu i antymonu w naturalnych leczniczych wodach mineralnych i solankach pochodzących z różnych krajowych uzdrowisk. WYKORZYSTANIE RÓŻNYCH ROZTWORÓW EKSTRAKCYJNYCH DO WSTĘPNEJ OCENY PODATNOŚCI NA MOBILIZACJĘ Cu, Pb, Zn Z GLEB ZANIECZYSZCZONYCH J.Kiepul Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa, Stacja Doświadczalna, ul. Łąkowa 1, 55-230 Jelcz-Laskowice Badania prowadzone na obszarach sąsiadujących z Hutą Miedzi “Głogów” potwierdzają silną akumulację metali ciężkich w poziomach powierzchniowych gleb. Jednak poza strefą sanitarną huty, pomimo zanieczyszczenia gleb, nie stwierdza się na ogół podwyższonych zawartości metali ciężkich w plonach roślin. Obok całkowitej zawartości metali istotna jest bowiem w tym przypadku ich rozpuszczalność i biologiczna przyswajalność. Trudno jednak teoretycznie prognozować wielkość stężenia metali w roztworze glebowym na podstawie znanej całkowitej ich zawartości i właściwości gleby. Głównym przedmiotem niniejszej pracy była ocena rozpuszczalności i podatności na mobilizację Cu, Pb i Zn z gleb zanieczyszczonych emisjami huty miedzi. Założony cel badań realizowano w doświadczeniach laboratoryjnych, w których oddziaływano na próbki glebowe różnymi roztworami ekstrakcyjnymi. Do doświadczeń pobrano próbki gleb z pól użytkowanych rolniczo, leżących poza strefą sanitarną huty miedzi. Różniły się one składem granulometrycznym, właściwościami chemicznymi i fizykochemicznymi oraz stopniem zanieczyszczenia badanymi metalami ciężkimi. W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń, w których prowadzono serie ekstrakcji Cu, Pb i Zn z próbek glebowych mieszaniną H2SO4+HNO3 oraz HCl o różnych stężeniach (0,01 mol; 0,1 mol; 1 mol), zróżnicowanym stosunku gleba : roztwór (w zakresie od 1 : 2,5 do 1 : 25) i czasie ekstrakcji. Ponadto oceniono możliwość uwalniania badanych metali z gleb zanieczyszczonych w warunkach zawodnienia oraz inkubacji próbek glebowych, nasyconych roztworem H2SO4+HNO3 do wilgotności zbliżonej do polowej pojemności wodnej. 118 CHARAKTERYSTYKA OSADÓW KOMUNALNO – PRZEMYSŁOWYCH Z WYKORZYSTANIEM EKSTRAKCJI SEKWENCYJNEJ J.Ostrowski1), R.Dobrowolski2), M.Skowrońska3) 1) Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska, ul. Obywatelska 13, 20-092 Lublin; Laboratorium Analityczne 3) Uniwersytet Marii Curie – Skłodowskiej Zakład Chemii Analitycznej i Analizy Instrumentalnej, Wydział Chemii, , pl. M. C. Skłodowskiej 3,20-031 Lublin 2) Zastosowanie w rolnictwie osadów pochodzących z procesów oczyszczania ścieków komunalnych jest zalecaną techniką ich utylizacji w Unii Europejskiej. Warunkiem agrotechnicznego wykorzystania osadów winna być niska zawartość pierwiastków i ich związków, powszechnie uważanych za toksyczne już w ilościach śladowych (1). Zatem konieczne jest kontrolowanie zawartości metali w osadach i form chemicznych w jakich występują. Długie składowanie osadów pofermentacyjnych przyczynia się do zmiany ich składu chemicznego i w konsekwencji do zmian form chemicznych zawartych w nich pierwiastków śladowych. Wyniki tych zmian mogą być monitorowane z wykorzystaniem metod ekstrakcji sekwencyjnej.Celem niniejszej pracy była ogólna charakterystyka osadów komunalno – przemysłowych, pochodzących z Oczyszczalni Ścieków Hajdów (Lublin), pod kątem zawartości kadmu, ołowiu, chromu i niklu. W tym celu oznaczono ich całkowitą zawartość w osadach świeżych i składowanych, z wykorzystaniem techniki ICP – OES. Dla badanych próbek osadu wykonano sekwencyjną ekstrakcje chemiczną, w celu oznaczenia zawartości metali śladowych w poszczególnych frakcjach. W tym celu zastosowano zmodyfikowaną metodę ekstrakcji zaproponowaną przez Tessier’a (2). Porównano zawartości badanych pierwiastków w poszczególnych frakcjach w aspekcie zmian zachodzących w ich składzie na skutek składowania. Przeprowadzono ocenę biodostępności oznaczanych pierwiastków w kontekście ich zawartości w poszczególnych frakcjach ekstrakcyjnych. Literatura 1. Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 11 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków, jakie muszą być spełnione przy wykorzystywaniu osadów ściekowych na cele nieprzemysłowe. 2. J. H. Rule Trace metal cation adsorption in soils: selective chemical extractions and biological availability. W: A. Dąbrowski (Ed.) Adsorption and i ts Application in Industry and Environmental Protection. Elsevier, Amsterdam (1998) 119 FRAKCJONOWANIE WYBRANYCH PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH Z ZASTOSOWANIEM EKSTRAKCJI SEKWENCYJNEJ A.Drzewińska, E.Wieteska Wojskowa Akademia Techniczna ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa W badaniach analitycznych ważnych z punktu widzenia ochrony środowiska oznaczanie całkowitej zawartości pierwiastków śladowych w próbkach naturalnych często jest niewystarczające i konieczne jest uzyskanie bardziej wyczerpujących informacji dotyczących zarówno formy chemicznej w jakiej te pierwiastki występują, jak również ich fizycznej charakterystyki. Frakcjonowanie jest metodą rozróżniania form występowania metali, a procedura ekstrakcji sekwencyjnej pozwala rozdzielić metale śladowe na formy chemiczne, które mogą być uwalniane do roztworu w różnych warunkach środowiskowych. W badaniach nad frakcjonowaniem próbek gleb zastosowano pięciostopniową ekstrakcję sekwencyjną pozwalającą na wyodrębnienie następujących frakcji pierwiastków śladowych: frakcję łatwo wymienialnych kationów, frakcję zaadsorbowaną na powierzchni osadów tlenków Fe i Mn, frakcję związaną z tlenkami Fe i Mn, frakcję związaną ze związkami organicznymi oraz pozostałość czyli frakcję metali związanych głównie w postaci glinokrzemianów Do badań frakcjonowania wytypowano trzy gatunki gleb: gleba piaszczysta, gleba brunatna, gleba torfowa W poszczególnych frakcjach gleb oznaczano zawartość pierwiastków śladowych – Fe, Mn, Mg, Pb, Cu, Cr, Zn, Cd – metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej w wersji płomieniowej i z elektrotermiczną atomizacją. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań porównano udział form pierwiastków w poszczególnych frakcjach analizowanych gleb. Oznaczono również całkowitą zawartość poszczególnych pierwiastków w badanych glebach. O udziale poszczególnych form badanych pierwiastków w glebie decydują nie tylko właściwości pierwiastka, ale w znacznym stopniu również rodzaj gleby, jej właściwości oraz zawartość substancji organicznej. Szczególne znaczące z punktu widzenia możliwości zanieczyszczania środowiska mają formy rozpuszczalne (biologicznie czynne) stwarzające zagrożenie włączenia się do łańcucha pokarmowego człowieka. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że udział procentowy tych form w ogólnej zawartości metali w glebach wykazuje duże zróżnicowanie w zależności od własności od pierwiastka jak również od rodzaju badanej gleby. Największy procentowy udział form biodostępnych zaobserwowano w przypadku wszystkich pierwiastków dla gleby piaszczystej. Spośród badanej grupy pierwiastków największy procentowy udział form biodostępnych stwierdzono dla Cd, Zn i Cu niezależnie od gatunku analizowanej gleby 120 WALIDACJA METOD ZAGĘSZCZANIA WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH Z ZASTOSOWANIEM UKŁADU La – ZASADA HETEROCYKLICZNA – BARWNIK KSANTENOWY F.Buhl, B.Feist, B.Mikuła Uniwersytet Śląski, Instytut Chemii, Zakład Chemii Analitycznej ul. Szkolna 9, 40-006 Katowice Opracowano metody zagęszczania i oznaczania obok siebie Cd, Co, Cu, Ni, Pb i Zn. Metoda ta opiera się na efekcie tworzenia trudno rozpuszczalnego jonowego asocjatu typu: kationowy kompleks chelatowy – anion barwnika kwasowego w środowisku kwaśnym. Można go rozpuścić w roztworach wodorotlenków. Do zagęszczania zastosowano układy La – zasada heterocykliczna – barwnik ksantenowy kwasowy. Jako zasadę zastosowano 2,2’-dipirydyl oraz 1,10-fenantrolinę, natomiast jako barwnik zastosowano erytrozynę, jodeozynę oraz róż bengalski. Do mieszaniny oznaczanych metali dodano La, odpowiednią ilość zasady oraz barwnika. Ustalono odpowiednią wartość pH. Otrzymane próbki ogrzewano na łaźni wodnej. Powstające w tych warunkach osady oddzielono od roztworu macierzystego przez odwirowanie, po czym roztworzono w wodnym roztworze amoniaku w przypadku oznaczania techniką F-AAS, lub w NaOH w przypadku oznaczania techniką ICPOES. Celem pracy było wyznaczenie granic wykrywalności oznaczanych pierwiastków opracowanymi metodami. Wyznaczenie tych granic jest konieczne ze względu na wpływ matrycy na tło przy oznaczaniu pierwiastków technikami instrumentalnymi. Kalibracja przyrządów przebiegała przy użyciu roztworów wzorcowych podobnych do matrycy oznaczanej próbki. Wyznaczone wartości granic wykrywalności dla oznaczanych metali ciężkich po uprzednim ich zagęszczeniu z jonowym asocjatem porównano z granicami wykrywalności techniki (ICP-OES, AAS). W wyniku procesu zagęszczania pierwiastków zakres wykrywalności dla każdego pierwiastka jest większy od zakresu wykrywalności przyrządu. 121 EKONOMICZNE I TECHNICZNE ASPEKTY WYSOKIEJ JAKOŚCI BADAŃ I POMIARÓW W LABORATORIACH L.Wojtynek, A.Wyciślik Politechnika Śląska, Katedra Zarządzania Procesami Technologicznymi, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice W prezentowanej pracy podjęto próbę analizy i oceny wybranych parametrów metrologicznych w laboratoriach. Na jakość prowadzonych badań i pomiarów mają wpływ zastosowane metody pomiarowe oraz procedury z nich wynikające, w których uwzględnia się wielkości mierzone, niepewność pomiaru, a także wielkości wpływające i zakłócające. Ponadto istotne są parametry metrologiczne aparatury pomiarowej, wchodzące w skład wyposażenia badawczego. W Polskiej Normie PN-EN ISO/IEC 17 025 „Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących” duży nacisk kładzie się na ciągłe doskonalenie i poprawę jakości usług, będących podstawą satysfakcji klientów. W pracy zwrócono szczególną uwagę na kwalifikacje pracowników wykonujących pomiary i badania, organizację pracy w laboratorium, warunki środowiskowe wewnątrz laboratorium i jego otoczenia, metody badawcze i pomiarowe, stan wyposażenia, obsługę metrologiczną wyposażenia oraz procedury postępowania z obiektami badań. Dokonano analizy relacji jaka zachodzi pomiędzy jakością badań i wzorcowań, parametrów a ekonomicznymi metrologicznych w kosztami uzyskania właściwego poziomu realnych warunkach gospodarki rynkowej. Przedstawione dane mają charakter szacunkowy i pokazują ogólne tendencje w laboratoriach. Literatura 1. Polska Norma PN-EN ISO/IEC 17025: „Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących”, luty, 2001 2. Materiały szkoleniowe: Niepewność i walidacja metod badawczych, PROLAB, 2002 3. VII Sympozjum Klubu Polskich Laboratoriów Badawczych POLLAB: „Walidacja metod badawczych”, Zakopane, 2001 4. Jazdon A.: „Doskonalenie zarządzania jakością”, Biblioteka Menadżera i Służby Pracowniczej, Bydgoszcz, 2001 122 WEWNĘTRZNE STEROWANIE JAKOŚCIĄ BADAŃ M.Trzcinka-Ochocka, G.Raźniewska Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera, ul. Św. Teresy 8, Łódź 90-950, e-mail: [email protected] Perspektywa wejścia Polski do Unii Europejskiej zobowiązuje do działania w kierunku spełnienia koniecznych warunków dostosowania się do przepisów technicznych i standardów. Narzuca to konieczność dostosowania laboratoriów do systemów zapewnienia jakości zgodnie z wymogami międzynarodowej normy ISO/IEC 17025:2000. Sformalizowane wymagania obejmujące dokumentowanie systemu zapewnienia jakości analiz wykonywanych w laboratoriach znalazły swój wyraz w polskiej wersji normy europejskiej PN-EN ISO / IEC 17 025. Zgodnie z tą normą, Laboratorium powinno opracować program wewnętrznego sterowania jakością dla każdego rodzaju badania (metody, matrycy, wykonawcy). Wewnątrzlaboratoryjne zapewnienie jakości analiz powinno polegać, między innymi, na stosowaniu certyfikowanych materiałów odniesienia, bądź nie certyfikowanych. Stosowanie materiałów odniesienia o znanej zawartości oznaczanej substancji lub pierwiastka, ma istotne znaczenie w kontroli dokładności wyników zwłaszcza, gdy analiza dotyczy oznaczania pierwiastków występujących w śladowych ilościach. Analiza próbek materiału odniesienia pozwala na określenie stopnia zgodności uzyskanych wyników z deklarowaną przez producenta, zawartością czynnika chemicznego, oraz może stanowić potwierdzenie, że uzyskiwane wyniki dla próbek badanych, oznaczanych równolegle z próbkami materiału referencyjnego, są wiarygodne. Uzyskane wyniki dla próbek materiału odniesienia powinny być zapisywane w kartach kontrolnych wyników (Karta Shewharta dla analiz pojedynczych lub podwójnych, Karta Westgarda) i porównywane przy ponownym ich użyciu w celu potwierdzenia, że nie nastąpiły żadne zmiany w jakości wykonywania analiz. Bieżącą ocenę uzyskanych wyników wewnętrznej kontroli jakości prowadzi się w oparciu o kryteria Wheelera pozwalające stwierdzić czy wyniki kontrolnych pomiarów są akceptowane czy też znajdują się poza zakresem przyjętym za dopuszczalny. Stosowanie materiałów odniesienia stanowi podstawowe narzędzie wewnętrznego sterowania jakością badań będąc niezawodnym sposobem zapewnienia jakości wykonywanych analiz. 123 TESTY BIEGŁOŚCI ANALITYCZNEJ W MORSKICH BADANIACH MONITORINGOWYCH E.Łysiak-Pastuszak, J.Woroń Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddział Morski, Al. Waszyngtona 42, 81-342 Gdynia e-mail: [email protected] Termin “jakość” jest kluczowym pojęciem analityki II-połowy dwudziestego wieku, również w morskich badaniach monitoringowych. Kwestie jakości i porównywalności danych były podnoszone szczególnie w odniesieniu do wyników gromadzonych w ramach międzynarodowych programów monitoringowych np. realizowanego przez Komisję Helsińską Programu Monitoringu Bałtyku (HELCOM COMBINE), gdzie wyniki uzyskiwane przez laboratoria różnych krajów podlegają wspólnej analizie i opracowaniu wspólnych ocen stanu środowiska morskiego. Konieczność uzyskiwania wiarygodnych i porównywalnych danych środowiskowych wymogła wdrożenie systemu zapewnienia jakości w laboratoriach monitoringowych. Porównawcze badania międzylaboratoryjne, testy biegłości analitycznej lub inaczej testy interkalibracyjne stanowią istotny czynnik systemu zapewnienia jakości. W badaniach morskich głównym dostarczycielem testów jest program QUASIMEME (Quality Assurance, Laboratory Performance Studies for Environmental Measurements in Marine Samples). Program dostarcza testów w zakresie m. in. oznaczania soli biogenicznych w wodach morskich (zasolenie rzędu 34 PSU), w wodach estuariowych (zasolenie rzędu 10-12 PSU) i typowej wodzie bałtyckiej oraz metali ciężkich i trwałych zanieczyszczeń organicznych w wodzie morskiej, organizmach i osadach dennych. W pracy przedstawiono analizę wyników testów biegłościanalitycznej, w zakresie soli biogenicznych w wodzie morskiej i metaliciężkich w organizmach i osadach dennych, uzyskanych w testach biegłościanalitycznej QUASIMEME przez laboratorium Oddziału Morskiego IMGW od 1994r. Porównano także wielkość niepewności pomiaru oznaczanych zmiennychoszacowaną na podstawie wyników tych testów oraz wyznaczoną z wykresów kontrolnych Shewarta. 124 TEST BIEGŁOŚCI „ROŚLINY 1” DLA LABORATORIÓW OZNACZAJĄCYCH METALE W ŻYWNOŚCI H.Polkowska-Motrenko, Z.Szopa, R.Dybczyński Zakład Chemii Analitycznej, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa Instytut Chemii i Techniki Jądrowej we współpracy za Stowarzyszeniem RefMat i firmą LGC Promochem Sp. z o.o. przeprowadził test biegłości laboratoriów analizujących żywność: As, Cd, Hg, Pb i Zn w korzeniu marchwi. W teście wzięło udział 27 laboratoriów z Polski i jedno z Litwy. Test został przeprowadzony w październiku – listopadzie 2003 r. Sposób przeprowadzenia i wyniki testu przedstawiono w niniejszym komunikacie. 125 OZNACZANIE WYBRANYCH PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W WODACH Z ZASTOSOWANIEM RENTGENOWSKIEJ SPEKTROMETRII DYSPERSJI DŁUGOŚCI FALI (WDXRF) B.Zawisza, R.Sitko, F.Buhl Zakład Chemii Analitycznej, Uniwersytet Śląski, ul. Szkolna 9, Katowice W pracy przedstawiono wyniki badań nad oznaczaniem śladowych ilości chromu, manganu, żelaza, niklu, cynku, strontu i ołowiu w próbkach wody wodociągowej i wodach powierzchniowych z terenów województwa śląskiego. Oznaczenia prowadzono z wykorzystaniem spektrometru rentgenowskiego z dyspersją długości fali uzyskując granice wykrywalności dla chromu, manganu, żelaza, niklu, cynku, strontu i ołowiu równe odpowiednio 0,004 ppm, 0,002 ppm, 0,03 ppm, 0,1 ppb, 0,15 ppm, 0,02 ppm i 0,002 ppm. Przygotowanie próbek do analizy sprowadza się do następujących etapów: pobranie materiału, zakwaszenie, odparowanie, naniesienie na folię Mylarową, suszenie pod promiennikiem IR. Przeprowadzono również badania nad doborem odpowiedniego podłoża dla przygotowanych próbek wody. Przeprowadzone badania i zastosowanie folii Mylarowej pozwoliły na znaczne obniżenie tła, co jest koniecznym do spełnienia warunkiem w oznaczaniu śladów metodą XRF. Kalibrację przeprowadzono z wykorzystaniem metody wykresu wzorcowego i metody dodatku wzorca. Poza regresją prostą do kalibracji wykorzystano metody ratio z uwzględnieniem promieniowania rozproszonego. Zastosowana technika cienkiej warstwy nie wymaga uwzględnienia wpływów międzypierwiastkowych, a jedynie wpływu niejednoronej masy powierzchniowej. Wzięto więc pod uwagę wykorzystanie metody wzorca wewnętrznego uwzględniającej efekty niejednorodności powierzchni. W zastosowanych metodach ratio porównano warianty z wykorzystaniem galu, promieniowania koherentnego i niekoherentnego, a także tła jako wzorca wewnętrznego. W pracy przedstawiono wyniki uzyskane dla wody wodociągowej porównane z obowiązującymi normami, a także wyniki uzyskane dla Rawy, jednej z najbardziej zanieczyszczonych rzek Polski. 126 METODA FLUORESCENCYJNEJ SPEKTROMETRII RENTGENOWSKIEJ (XRF) W ANALIZIE WYBRANYCH WARZYW I.Baranowska, L.Barchański Politechnika Śląska Katedra Chemii Analitycznej i Ogólnej ul. Ks. M. Strzody 7, 44-100 Gliwice, e-mail: [email protected] Przeprowadzono badania nad składem pierwiastkowym kapusty białej i czerwonej, brukselki, brokuł, kalafioru, sałaty zwyczajnej i lodowej oraz szpinaku. Opracowano procedurę analityczną obejmującą przygotowanie materiału do analizy, ułożenie odpowiedniego programu analitycznego umożliwiającego oznaczenie piętnastu pierwiastków (Sr, Br, Zn, Cu, Fe, Mn, Ca, K, Cl, S, P, Si, Al, Mg, Na) techniką XRF oraz porównano otrzymane wyniki dla dwóch opracowanych sposobów przygotowania materiału do analizy. Pierwszy sposób obejmował suszenie, mielenie i tabletkowanie materiału, a następnie analizę. W drugiej metodzie próbki spopielano w temperaturze nie przekraczającej 500 ºC. Pomiar wykonano przy użyciu sekwencyjnego spektrometru fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją długości fali - model PW2400 (PHILIPS) z lampą rodową i okienkiem końcowym. Na potrzeby pomiaru ułożono program analityczny. Analizowano w próżni próbki proszkowe z dodatkiem kwasu borowego jako lepiszcza. 127 OZNACZANIE WYBRANYCH PIERWIASTKÓW W ROŚLINACH METODĄ WDXRF I.Iwasińska-Budzyk Państwowy Instytut Geologiczny, Centralne Laboratorium Chemiczne ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa Fluorescencyjna spektrometria rentgenowska z dyspersją długości fali (WDXRF) jest metodą nieniszczącą, pozwalającą oznaczać większość pierwiastków w różnych rodzajach próbek stałych: geologicznych, środowiskowych, roślinnych. Analiza każdego z rodzajów próbek wymaga zastosowania odpowiednio dobranych wzorców. W przypadku roślin jako wzorce posłużyły próbki z porównań międzylaboratoryjnych IPE. Na podstawie pomiarów tych próbek sporządzono wykresy kalibracyjne dla następujących pierwiastków: Sr, Rb, Pb, Br, Zn, Cu, Fe, Mn, Ca, K, P, S, Cl. Pomiary wykonano na spektrometrze firmy Philips typ PW 2400. Próbki miały postać tabletek o średnicy 40 mm (prasowano 6 g próbki i 1.5 g wosku). Otrzymane zależności kalibracyjne zastosowano do analizy próbek o nieznanym składzie. Były to próbki warzyw, przypraw oraz różne rodzaje herbaty. 128 RENTGENOWSKA ANALIZA FLUORESCENCYJNA FERROELEKTRYCZNYCH MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH TYPU PLZT R.Sitko, B.Zawisza, F.Buhl Uniwersytet Śląski, Instytut Chemii, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Szkolna 9, 40-006 Katowice Technologia produkcji materiałów ceramicznych o właściwościach ferroelektrycznych rozwija się dynamicznie ze względu na jej coraz szersze zastosowanie w elektronice, elektrooptyce i innych dziedzinach techniki. Materiały typu cyrkonianów i tytanianów ołowiu domieszkowanych lantanem (Pb,La)(Zr,Ti)O3 oznaczane w technologii jako PLZT budzą szczególne zainteresowanie ze względu na swoją przezroczystość w pewnych zakresach stężeń Ti, Zr i La. Dzięki temu wykorzystywane są w elektrooptyce jak również, jak donosi NASA, istnieje realna możliwość ich zastosowania w implantach oka ludzkiego dzięki nanotechnologii. Materiały tego typu otrzymywane są metodami ceramicznymi oraz coraz częściej metodą zol-żel. W obu przypadkach istnieje konieczność analitycznej kontroli składu chemicznego otrzymanego produktu, ze względu na możliwość zanieczyszczenia pierwiastkami mogącymi zmieniać właściwości ferroelektryczne oraz na odstępstwa od założonego składu stechiometrycznego, szczególnie w metodzie zol-żel. W niniejszej pracy zastosowano rentgenowską fluorescencję, która wydaje się idealną metodą do analizy tego typu bardzo trudno roztwarzalnych materiałów, głównie ze względu na możliwość przeprowadzeń oznaczeń bez obróbki chemicznej. Próbki materiałów proszkowano i sprasowywano w pastylki z kwasem borowym, natomiast próbki wzorcowe przygotowywano z odpowiednich tlenków. Wpływy międzypierwiastkowe korygowano metodą teoretycznych współczynników alpha. 129 OZNACZANIE 241Pu W EKOSYSTEMIE POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU D.I.Strumińska, B.Skwarzec, A.Boryło, M.Mazurek Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Pluton, obok naturalnie występującego w przyrodzie polonu, należy do najbardziej radiotoksycznych pierwiastków promieniotwórczych. W środowisku naturalnym jest on pierwiastkiem pochodzenia antropogenicznego, a miejscem deponowania dużej ilości sztucznych α-promieniotwórczych radionuklidów plutonu o długich okresach półtrwania (238Pu, 239Pu i 240Pu) i krótkożyjącego βpromieniotwórczego 241Pu jest środowisko morskie (głównie osady denne). W 1986 roku w wyniku awarii w Czarnobylu do środowiska przyrodniczego dostało się 1018 Bq różnego rodzaju nuklidów promieniotwórczych (głównie 90Sr,131I, 132 Te, 137Cs, 134Cs, 238Pu, 239+240Pu, 241Pu, 239Np, 242Cm), z czego około 20 kg izotopów plutonu. W trakcie tej awarii zostały uwolnione znaczne ilości krótkożyjącego plutonu 241Pu. β-promieniotwórczy 241Pu charakteryzuje się stosunkowo krótkim okresem półtrwania (T=14,35 lat), a w wyniku jego rozpadu powstaje alfa promieniotwórczy, długożyjący (T=432,2 lat) ameryk 241Am. Ze względu na silną radiotoksyczność 241Am w stosunku do materii ożywionej, jego przenoszenie w morskim łańcuchu troficznym oraz przedostanie się drogą pokarmową do ciała ludzkiego, jest jednym z najważniejszych zadań badawczych współczesnej radiochemii i radioekologii środowiska. Stąd ważne jest również poznanie skażenia środowiska plutonem 241Pu, uwolnionym podczas awarii w Czarnobylu, od ilości którego zależy przede wszystkim aktywność 241Am w środowisku przyrodniczym. Oznaczanie aktywności 241Pu w próbach środowiskowych może być dokonane w sposób bezpośredni, poprzez pomiar w spektrometrze β, lub pośredni, poprzez pomiar narastania aktywności 241Am jako produktu jego promieniotwórczego rozpadu. W pracy zaprezentowano wyniki badań pośredniego oznaczania aktywności 241 Pu poprzez pomiar 241Am w spektrometrze alfa. 130 OZNACZANIE POLONU 210Po W WYBRANYCH TKANKACH JELENIOWATYCH (CERVIDAE) M.Prucnal, B.Skwarzec Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk 210 Po jest naturalnym izotopem o wysokiej radiotoksyczności, emiterem cząstek alfa, dostarczającym 18 % wewnętrznej dawki promieniowania organizmowi człowieka, do którego dostaje się głównie wraz z pożywieniem i wodą. Jego losy zależą od radonu 222Rn ulatniającego się z powierzchni lądów, oraz ołowiu 210Pb, dostającego się do atmosfery w wyniku pożarów lasów, wybuchów wulkanicznych, próbnych wybuchów jądrowych, emisji przez przemysł nuklearny i z powierzchni oceanów. Do organizmów zwierząt roślinożernych jakimi są jeleniowate (Cervidae) polon dostaje się również wraz z pożywieniem i wodą, natomiast do ekosystemów leśnych stanowiących swoiste filtry zanieczyszczeń trafia głównie w wyniku suchej i mokrej depozycji. Jeleń jest zwierzęciem łownym, zatem spożywanie jego mięsa przez człowieka może stanowić dla niego dodatkowe źródło 210Po. Oznaczanie polonu w materiale biologicznym obejmuje etapy: mineralizacji w 65% kwasie azotowym na gorąco, samorzutnego, bezprądowego, elektrolitycznego osadzania na srebrze oraz pomiar aktywności 210Po w spektrometrze promieniowania alfa. Przed analizą do próbek dodawano wskaźnika odzysku, którym był 209Po. W pracy zaprezentowano wyniki dotyczące oznaczenia nagromadzenia polonu w wątrobie, nerkach i mięśniach jeleni (Cervus elaphus) z województwa WarmińskoMazurskiego, z których wynika, że izotop ten jest najsilniej nagromadzany w nerkach. Średnia wartość stężenia 210Po w nerkach wynosi 0,89±0,44 Bq·kg-1 m.m., natomiast w wątrobie 0,36±0,19 Bq·kg-1 m.m., a w mięśniach 0,23±0,09 Bq·kg-1 m.m. Nie obserwuje się wyraźnej zależności pomiędzy płcią i wiekiem badanych zwierząt a ilością nagromadzanego polonu w ich tkankach. 131 OZNACZANIE RADIONUKLIDÓW POLONU I URANU W WODZIE WISŁY I JEJ DOPŁYWÓW A.Jahnz, B.Skwarzec Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Celem pracy było oznaczenie stężenia izotopów polonu (210Po) i uranu (234U, U, U), najbardziej radiotoksycznych pierwiastków, w próbkach wód rzecznych pobranych wzdłuż głównego nurtu Wisły oraz jej najważniejszych dopływów, a następnie określenie wielkości spływu radionuklidów z dorzecza Wisły. Z kolei wyznaczenie stosunku aktywności 234U/238U pozwoli na oszacowanie spływu wód kopalnianych oraz udziału zawartego w nawozach fosforowych. Na obszar Wisły radionuklidy polonu i uranu dostają się głównie z opadem atmosferycznym oraz w wyniku stosowania w rolnictwie nawozów sztucznych; głównie fosforowych. Spore ilości tych pierwiastków usuwane są do lokalnych odpływów wód kopalnianych.. Ponadto wypłukiwane są z powierzchni ziemi przez deszcze oraz dostają się z wodami gruntowymi do rzek. Po współstrąceniu polonu i uranu z dwutlenkiem manganu w próbkach wód rzecznych 210Po elektroosadzono na folii srebrnej. Po oczyszczeniu uranu na żywicach jonowymiennych przeprowadzono jego elektrolizę na stali nierdzewnej. W celu określenia odzysku polonu i uranu dodano do próbek przed analizą wzorce (209Po, 232U), którymi są izotopy analizowanych pierwiastków nie występujące w środowisku naturalnym i emitujące cząstki alfa o energii istotnie różniące się od analizowanych izotopów oraz mające odpowiednio długie okresy półtrwania. Aktywność otrzymanych preparatów (w próbach wody pobranej od listopada 2002 do kwietnia 2003) zmierzono stosując spektrometrię alfa oraz obliczono stężenie 210Po, 234 U, 238U. Największe stężenie 210Po zaobserwowano w wodzie pobranej z Wieprza (5,46±0,07 mBq.dm-3), najmniejsze zaś w Nidzie (0,59±0,02 mBq.dm-3). Największe stężenie 234U i 238U stwierdzono w wodzie wiślanej z Malborka (161±2,5 µBq.dm-3), najmniejsze natomiast w wodzie z Pilicy (21±0,7 µBq.dm-3). Wartość stosunku aktywności 234U/238U w analizowanych próbkach wody wiślanej zawierała się od 1,0 dla wody z Malborka do 1,7 dla wody z Krakowa. 235 238 132 AKTYWNOŚĆ 137Cs W OPADZIE ATMOSFERYCZNYM T.Zalewska, J.Lipska Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Oddział Morski w Gdyni, ul. Waszyngtona 42, 81-342 Gdynia e-mail: [email protected] Główny ładunek radioaktywnego izotopu cezu - 137Cs obecnego w atmosferze związany jest z awarią elektrowni w Czarnobylu. Poziom radioaktywności 137Cs jest w dalszym ciągu na tyle wysoki, że umożliwia to jego oznaczanie, w przeciwieństwie do izotopu 134Cs, którego stężenia kształtują się poniżej poziomu detekcji prowadzonych w naszym laboratorium analiz. Wynika to bezpośrednio z różnic długości czasów połowicznego rozpadu, które wynoszą odpowiednio 30,07 lat dla 137Cs oraz 2.06 lat dla 134Cs. Aktywność 137Cs oznaczono w kwartalnych próbach opadu atmosferycznego zbieranych w Łebie w latach 2001 -2003 oraz w miesięcznych próbach zbieranych w Gdyni w wybranych miesiącach w latach 2000 - 2002. Oznaczanie 137Cs w próbach opadu atmosferycznego prowadzono dwoma metodami. Pierwsza z metod, stosowana standardowo dla tego typu oznaczeń, wykorzystywała sorpcję jonów Cs+, wcześniej wyodrębnionych z wysuszonych i spalonych prób, na warstwie fosforomolibdenianu amonu (AMP). Druga z metod zaadaptowana została z metodyki oznaczeń 137Cs w próbach wody morskiej i śródlądowej. W metodzie tej wykorzystuje się oczyszczanie prób na drodze radiochemicznej, stosując również proces sorpcji cezu na AMP oraz oddzielanie jonów Cs+ na żywicy jonowymiennej. W obydwu przypadkach próby w ostatecznych postaciach poddane zostały pomiarom promieniowania beta z wykorzystaniem niskotłowego licznika przepływowego FHT 770T. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że miesięczne aktywności 137 Cs odniesione do powierzchni w latach 2001-2002 w Gdyni były wyższe od średnich miesięcznych wartości obserwowanych w Łebie. Średni miesięczny strumień 137 Cs w rozważanym okresie wynosił odpowiednio w Gdyni 281 mBq m-2 oraz w Łebie 101 mBq m-2. Na taki wynik mogą mieć wpływ zarówno warunki meteorologiczne, jak i zapylenie, które może w pewnym stopniu determinować wielkość depozycji. Ostatni kwartał 2002 roku przyniósł widoczny wzrost aktywności 137 Cs w opadzie atmosferycznym w Łebie, który utrzymywał się w roku 2003. 133 PORÓWNANIE EKSTRAKCJI CIECZ-CIECZ I SPE W METODZIE HPCE OZNACZANIA ENANCJOMERÓW IBUPROFENU W SUROWICY I MOCZU U LUDZI F.K.Główka, M.Karaźniewicz Akademia Medyczna w Poznaniu, Katedra i Zakład Farmacji Fizycznej i Farmakokinetyki ul. Święcickiego 6, 60-781 Poznań Ibuprofen, (IBP), kwas 2-(4-izobutylofenylo)-propionowy, pKa= 4,4, należy do grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ). Działanie przeciwzapalne IBP związane jest z hamowaniem aktywności cyklooksygenazy kwasu arachidonowego (COX-1, COX-2) przez aktywny farmakologicznie enancjomer (+)-S. (-)-R-IBP ulega w organizmie ludzkim chiralnej inwersji do enancjomeru (+)-S. Celem pracy było porównanie metod ekstrakcji ciecz-ciecz i SPE z użyciem kolumienek z fazą C18 do izolacji enancjomerów IBP z surowicy i moczu u ludzi oraz sprawdzenie celowości stosowania wzorca wewnętrznego (IS) w metodzie wysokosprawnej elektroforezy kapilarnej (HPCE). W ocenie przydatności stosowania IS porównywano takie parametry walidacji metody jak odzysk analitów z materiału biologicznego, dokładność i precyzję metody. Enancjomery IBP oraz (+)-S-indobufen [(+)-S-INDB, IS)] izolowano z surowicy dichlorometanem, heksanem oraz metodą SPE. Odzysk enancjomerów IBP po ekstrakcji SPE i dichlorometanem był porównywalny i wynosił ok. 70 %. W przypadku nie uwzględnienia w obliczeniach IS odzysk był obarczony znacznie większym błędem. Porównywano także metody ekstrakcji dichlorometanem i SPE enancjomerów IBP z moczu o różnym pH. Odzysk enancjomerów IBP po ekstrakcji SPE ze środowiska o pH 2,4 oraz pH 7,2 był porównywalny i wynosił 90-98%, a precyzja oznaczeń wyrażona współczynnikiem zmienności (Wz) wynosiła 3-7%. W przypadku nie uwzględnienia w obliczeniach IS precyzja oznaczeń była mniejsza, Wz = 7-26%. Odzysk analitów po ekstrakcji dichlorometanem z moczu był zgodny założeniami kwasow-zasadowej teorii podziału, wynosił 50% ze środowiska o pH 2,4 oraz 40% w pH 7,2 i był mniejszy niż w przypadku SPE. W badanych zakresach stężeń krzywych wzorcowych enancjomerów IBP: 0,1-25,0 µg/ml w surowicy i 0,5-250,0 µg/ml w moczu, większą precyzję oznaczeń uzyskano stosując SPE z IS. W rezultacie ekstrakcję metodą SPE z użyciem IS stosowano w dalszych badaniach farmakokinetyki enancjomerów IBP w płynach ustrojowych. Ponadto metoda SPE ze względu na mniejsze zużycie odczynników jest bardziej przyjazna dla środowiska niż tradycyjna ciecz-ciecz. 134 ZASTOSOWANIE KOLUMN Z AKTYWNĄ GRUPĄ DIOLOWĄ DO ZAGĘSZCZANIA METALI CIĘŻKICH METODĄ SPE B.Mikuła, B.Puzio Uniwersytet Śląski, Instytut Chemii, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Szkolna 9, 40-006 Katowice Metale ciężkie takie jak Cd, Pb, Cu, Zn, Ni i Co za względu na swoje własności, są często oznaczanymi pierwiastkami w materiale roślinnym. Techniki ICP-OES, AAS, ICP-MS pozwalają na równoczesne oznaczanie wymienionych metali. Wymagają one specjalnych metod przygotowania próbek do oznaczeń w efekcie których następuje wydzielanie i zagęszczanie śladów. Przebadano możliwość zastosowania metody ekstrakcji do fazy stałej z zastosowaniem kolumn z aktywną grupą diolową do wydzielania i zagęszczania śladowych zawartości wybranych metali ciężkich z roztworów wodnych. Dobrano wpływ pH, czynników kompleksujących oraz eluentu. W optymalnych warunkach wydzielania i zagęszczania przebadano wpływ matrycy materiału roślinnego między innymi Ca, Mg, Al., Fe, Sr, Mn, Ba, Cr na wyniki wydzielania ww. metali ciężkich. Stwierdzono, że wydzielanie metali ciężkich metodą ekstrakcji do fazy stałej (SPE) na kolumnach z grupą diolową w obecności bogatej matrycy wymaga kompleksowania metali w roztworze wodnym przed wprowadzeniem na kolumnę. Jako czynnik kompleksujący można zastosować 1,10-fenantrolinę lub 2,2’-dipirydyl. Odzysk metali po zagęszczeniu na kolumnie diolowej bez kompleksowania w obecności matrycy dla wybranych metali mieści się w granicach 1-40 %. Obecność czynników kompleksujących powoduje, że odzysk jest porównywalny z roztworami modelowymi i wynosi 90-98 %. Stwierdzono również możliwość rozdzielania osadzonych metali ciężkich stosując różne eluenty między innymi kwas chlorowodorowy czy EDTA. 135 POTENCJAŁY ELEKTROGALWANICZNE - ICH WPŁYW NA UWALNIANIE SIĘ JONÓW METALI ZE STOPÓW DENTYSTYCZNYCH M.Urbanek–Brychczyńska1), W.Hędzelek1) , W.Wasiak2), A.Ciszewski3), M.Baraniak3) 1) Zakład Propedeutyki i Rehabilitacji Stomatologicznej, IS AM, ul. Święcickiego 4, 60-781 Poznań 2) Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań 3) Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań Potencjały elektrogalwaniczne stopów odpowiadają za powstawanie ogniw, które przyczyniają się m.in. do uwalniania jonów metali ze stopów. Zjawisko to w konsekwencji prowadzi do powstania korozji i niszczenie materiału. Analizy woltamperometryczne pozwoliły na określenie ilości uwalniających się jonów z układów różnych stopów. Nie brano w nich jednak pod uwagę wpływu potencjałów elektrogalwanicznych na ilość uwalniających się jonów metali. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu potencjałów na ilość uwalniających się jonów chromu, niklu i kobaltu z wybranych stopów dentystycznych. Do badań zostały zakwalifikowane stopy chromowo-niklowy (Remanium CS) chromowo-kobaltowy (Remanium GM 380) i amalgamat wysokosrebrowy (Amalcap plus). Charakterystyka elektrochemiczna stopów została przeprowadzona metodami potencjostatycznymi i potencjodynamicznymi. Badano potencjał spoczynkowy (OCP), potencjał korozyjny (Ecorr) oraz prąd korozyjny (Icorr). Zmierzono również siłę elektromotoryczną (SEM) każdej pary stopów. Stwierdzono, że układ 2 stopów składający się z Remanium CS i Remanium GM 380 generuje bardzo małe wartości SEM (kilka mV) i nie jest potencjalnym źródłem galwanicznych prądów w jamie ustnej. Natomiast ogniwo galwaniczne złożone z amalgamatu i stopu Remanium CS lub Remanium GM 380 generuje znacznie większe wartości SEM: odpowiednio 104 i 109 mV. Wskazuje to na generowanie znacznych prądów galwanicznych, a tym samym przechodzenia odpowiednich jonów metali do śliny, co może świadczyć o przebiegającym procesie korozji. 136 OZNACZANIE ZWIĄZKÓW AZOTU W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH K.Jakimowicz-Hnatyszak, A.Maksymowicz Państwowy Instytut Geologiczny, Centralne Laboratorium Chemiczne ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa Oznaczanie zawartości różnych związków azotu jest bardzo ważne w przypadku dokumentowania stanu środowiska. Wysoka zawartość, szczególnie azotynów i azotanów, może świadczyć o zanieczyszczeniu środowiska naturalnego w wyniku działalności człowieka. Poszczególne związki łatwo ulegają procesom utlenienia i redukcji, i praktycznie ich zawartość dotyczy wyłącznie momentu wykonywania analizy. Jedynie zawartość azotu całkowitego jest niezmienna. Na zawartość azotu ogólnego składają się następujące związki: azot amonowy, azot azotynowy, azot azotanowy oraz azot organiczny. Jeżeli chodzi o połączenia nieorganiczne azotu to nie przysparzają one większych trudności analitycznych. Znacznie gorzej wyglądają możliwości oznaczania azotu organicznego i ogólnego. W praktyce oznacza się zawartość azotu ogólnego, a następnie wylicza zawartość azotu organicznego. W Centralnym Laboratorium Chemicznym Państwowego Instytutu Geologicznego oznacza się azot Kjeldahl’a (suma azotu amonowego i organicznego) po mineralizacji w mikrofalowym systemie otwartym Prolabo Maxidigest 350 lub azot ogólny (suma azotu amonowego, azotynowego, azotanowego i organicznego) po mineralizacji w zamkniętym systemie mikrofalowym MDS-81D CEM przy zastosowaniu odczynnika utleniającego Oxisolv (Merck). W metodzie Kjeldahl’a związki azotu redukowane są do amoniaku, który zostaje oddestylowany i oznaczony metodą spektrofotometryczną. W przypadku azotu ogólnego wszystkie związki utleniane są do azotanów, które również oznacza się spektrofotometrycznie. Oznaczenia różnych form azotu wykonywane są w naszym laboratorium zarówno w wodach jak i w ekstraktach wodnych. Precyzję przygotowania ekstraktów wodnych z próbek gleb i osadów określono pośrednio poprzez pomiar przewodności uzyskanych roztworów. Zostaną pokazane stosowane metody i ich parametry statystyczne. Oznaczenia związków azotu wykonuje się w oparciu o własne procedury badawcze. Literatura 1. Leo M.L. Nollet,Hanbook of water analysis, Marcel Dekker 2000 2. A. Kabata-Pendias, H. Pendias,Biogeochemia Pierwiastków Śladowych, 1999 3. Peter O’Neill – Chemia środowiska, PWN, 1998 4. Z. Marczenko, M. Balcerzak, Spektrofotometryczne metody w analizie nieorganicznej, PWN, 1998 5. Materiały aplikacyjne firmy CEM 6. Materiały aplikacyjne firmy Prolabo 137 WPŁYW SUPLEMENTACJI BOREM DIET WYSOKOTŁUSZCZOWYCH NA ILOŚĆ MAKRO I MIKROELEMENTÓW W TKANKACH SZCZURÓW DOŚWIADCZALNYCH J.Pieczyńska1), J.Borkowska-Burnecka2), J.Biernat1), W.Żyrnicki2) 1) Akademia Medyczna, Katedra i Zakład Bromatologii, Plac Nankiera 1, 50-140 Wrocław 2) Politechnika Wrocławska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Smoluchowskiego 23, 50-370 Wrocław Bor jest pierwiastkiem śladowym, który od kilku lat pretenduje do uznania go za niezbędny dla organizmu ludzkiego. Dotychczasowe badania nad tym pierwiastkiem w aspekcie zdrowotnym, potwierdzają jego istotny wpływ na gospodarkę mineralną, w szczególności wapnia i magnezu. Udowodniono, iż bor nasila absorpcję i zatrzymanie Ca, Mg i P w kościach jednak niewiele jest doniesień odnośnie jego wpływu na inne pierwiastki i ich kumulację w tkankach. Celem przedstawionej pracy było zbadanie wpływu suplementacji borem dwóch diet wysokotłuszczowych, różniących się źródłem tłuszczu, na gromadzenie niektórych makro- i mikroelementów w tkankach szczurów doświadczalnych. Materiał badawczy stanowiło 40 szczurów rasy Buffalo (samców), karmionych dietami wysokotłuszczowymi przez 4 tygodnie. W doświadczeniu zastosowano dwa rodzaje tłuszczu: dieta z tłuszczem roślinnym (olej słonecznikowy) i dieta z tłuszczem zwierzęcym (smalec). Bor dodawano w ilości 0,003% do paszy zwierząt karmionych zarówno olejem jak i smalcem. Zwierzętom w grupach równoległych były podawane pasze bez tego pierwiastka. Po zakończonym doświadczeniu pobierano: surowicę, kość udową, serce, płuca oraz nerki. Materiał biologiczny mineralizowano na mokro w suszarce mikrofalowej. W mineralizatach oznaczano stężenie makroelementów Ca, Mg i P oraz mikroelementów: B, Fe, Zn, Mn, Cu przy użyciu techniki ICP-OES. Wyniki oznaczeń wykazały, iż na zawartość Zn, Mn i P w poszczególnych tkankach nie ma wpływu ani rodzaj podawanego w diecie tłuszczu ani suplementacja borem. Dodatek tego pierwiastka do paszy spowodował istotne podwyższenie zawartości Mg jak i B w kościach przy obydwu typach tłuszczu oraz Ca i Cu w płucach zwierząt karmionych paszą ze smalcem. Jedynie w płucach szczurów, którym podawano dietę z olejem suplementowaną borem, odnotowano obniżenie ilości Ca w stosunku do zwierząt, które nie otrzymywały tego pierwiastka. Wykazano także, że na zawartość Fe w nerkach, Cu i Ca w płucach, Ca w surowicy i sercu istotny wpływ ma rodzaj podawanego z dietą tłuszczu. Powyższe wyniki wskazują na znaczący wpływ boru na gromadzenie Mg, Ca i B w tkankach szczurów doświadczalnych. 138 OPTYMALIZACJA MINERALIZACJI Z WYKORZYSTANIEM PROMIENIOWANIA UV WZBUDZANEGO POLEM MIKROFALOWYM E.Stanisz, H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul.Piotrowo 3, 60-965 Poznań Fotochemia jest dyscypliną wiedzy przyrodniczej dotyczącą procesów chemicznych przebiegających na skutek oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią. Stanowi ona bardzo ważny element w obrębie chemii organicznej. Reakcje indukowane promieniowaniem elektromagnetycznym zostały bardzo dokładnie zbadane i znajdują powszechne zastosowanie w przemyśle podczas syntezy wielu związków organicznych, podczas utwardzania farb i klejów. Procesy fotochemiczne znalazły ostatnio szerokie zastosowanie podczas oczyszczania wody jak również w metodach przygotowania próbek analitycznych na mokro (mineralizacji) w analityce śladów. Stwierdzono, iż fotochemiczny proces utleniania z wykorzystaniem promieniowania UV stanowi obiecującą alternatywę dla rozkładu matrycy organicznej w próbkach ciekłych i zawiesinach. W porównaniu z konwencjonalną mineralizacją, technika ta wymaga znacznie mniejszych ilości odczynników. Ponad to, pozwala na zwiększenie efektywności mineralizacji i jednoczesne uniknięcie konieczności rozcieńczania próbki po procesie rozkładu, co umożliwia osiągnięcie niższych granic wykrywalności. W komunikacie zaprezentowane zostaną wyniki optymalizacji rozkładu na mokro związku modelowego (wodoroftalan potasu) w wysokociśnieniowym systemie mineralizacji przy użyciu promieniowania UV generowanego w tymże systemie. Promieniowanie UV wzbudzane było promieniowaniem mikrofalowym o częstotliwości 2450 MHz, we wnętrzu zamkniętego systemu ciśnieniowego, a emitowane było przez zanurzoną w roztworze próbki, bezelektrodową lampę kadmową (228 nm). Optymalizowano takie parametry mineralizacji jak: ilość dodawanej do roztworu próbki wody utlenionej i kwasu azotowego, czas mineralizacji oraz moc generowanego pola mikrofalowego. Zbadano również wpływ ozonu i tlenu na efektywność mineralizacji w wyżej wymienionym układzie. 139 POBIERANIE PRÓBEK I OZNACZANIE SPECJACJI RTĘCI W POWIETRZU U.Zielonka1), J.Fudała2), B.Dyduch1), S.Hławiczka1), T.Glernc2) 1) 2) Instytut Ekologii Trenów Uprzemysłowionych, ul. Kossutha 6, 40-844 Katowice ZPU TESTCHEM, ul.Niepodległości 82d, 44-370 Pszów W Polsce oszacowana wielkość emisji rtęci do powietrza ze źródeł antropogenicznych wynosi 32 Mg/rok. W powietrzu atmosferycznym rtęć występuje w trzech różnych formach: całkowita gazowa rtęć - Hg0 (TGM), reaktywna gazowa rtęć - Hg(II) (RGM) oraz rtęć i jej związki zaadsorbowane na pyle (TPM). Pomiary zawartości form rtęci w powietrzu wykonywano po raz pierwszy w Polsce w otoczeniu zakładów produkujących chlor metodą rtęciową podczas dwóch kampanii pomiarowych (lato 2003, zima 2004). Zawartość TGM w powietrzu oznaczono za pomocą ciągłego automatycznego analizatora par rtęci, firmy TEKRAN. Natężenie przepływu powietrza wynosiło 1,5 l min-1. Dla takich warunków pomiarowych granica wykrywalności wynosiła 0,15 ng m-3. Do poboru TGM w powietrzu zastosowano także pobór ręczny na tzw. złote „pułapki” do adsorpcji par rtęci (ang. gold trap). Następnie w laboratorium oznaczono zawartość TGM po termicznej desorpcji metodą CVAFS i CVAAS (analizator MA-2). Próbki powietrza atmosferycznego w celu oznaczenia w nim zawartości RGM pobierano za pomocą kwarcowych denuderów (ang. annual denuder) pokrytych KCl, przy przepływie powietrza w zakresie od 5 do 7 L min-1. Po pobieraniu próbek , denuder ogrzewano w temperaturze 500 oC, zawartość rtęci oznaczono za pomocą automatycznego analizatora par rtęci (TEKRAN) oraz analizatora firmy Nippon Instruments Corporation typ MA-2 metodą CVAAS z atomizacją termiczną. Pobierano także próbki powietrza atmosferycznego na filtry teflonowe (0.45 µm) do oznaczania stężenia rtęci zaadsorbowanej na cząstkach pyłu (TPM). Przy poborze zastosowano przepływ powietrza w zakresie od 12 l min-1 do 14 l min-1. Zawartość TPM oznaczono za pomocą analizatora AMA. 140 BADANIE ZAWARTOŚCI CYNKU, MANGANU, MIEDZI I ŻELAZA (III) W WYBRANYCH SUROWCACH ZIELARSKICH E.Blicharska, R.Kocjan, I.Sowa Akademia Medyczna im. Feliksa Skubiszewskiego, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Staszica 6, 20-081 Lublin Niektóre rośliny mają zdolność do kumulacji określonych pierwiastków śladowych ze środowiska, co jest wykorzystywane w terapii. Ostatnimi czasy ewolucja gatunków roślin będących hiperkumulatorami metali otwiera również możliwość ich użycia w oczyszczaniu gleb skażonych tymi metalami z zastosowaniem metody in situ. Dzięki temu gleby o wysokim stopniu zanieczyszczenia mogą być rekultywowane. Biodostępność metali ciężkich jest regulowana jednocześnie przez fizyczne i chemiczne procesy (struktura gleby, jej kwasowość i poziom natlenienia) oraz ich wzajemne oddziaływania. Nie bez znaczenia są tu również aspekty biologiczne (bakterie, grzyby, rośliny wyższe), które mogą silnie modyfikować wyżej wymienione procesy. Kumulowanie metali w roślinach niesie za sobą duże zagrożenie dla ludzi i zwierząt, szczególnie, gdy ta „niebezpieczna zieleń ″ zostanie skonsumowana. W odróżnieniu od traw, zawartości metali toksycznych w ziołach pozostają na wyższym poziomie, ponieważ zioła mogą pobierać mikroelementy z głębszych warstw gleby. W niniejszym komunikacie dokonano oceny zawartości wybranych metali w roślinach leczniczych z uwzględnieniem tendencji kumulowania się ich w różnych częściach ziela. Analizie poddano liście, łodygę, kwiat oraz całe ziele dziurawca jak również owoce i liście borówki czernicy a także maliny. Analizowane próbki mineralizowano w zamkniętym systemie mikrofalowym, a metale oznaczono metodą chromatografii jonowej. Stwierdzono znaczne zróżnicowanie zawartości cynku, manganu, miedzi i żelaza (III) w poszczególnych częściach roślin, a tym samym możliwości wykorzystania tego faktu w praktyce zielarskiej jak również w nowo rozwijającej się dziedzinie rekultywacji gleby. 141 SZKOŁA NAUKOWA SKŁADNIKI MINERALNE W PRODUKTACH ŻYWNOŚCIOWYCH REFLEKSJE Z NOTATNIKA PRAKTYKA Z.Krejpcio Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego, Katedra Higieny Żywienia Człowieka, ul. Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań Do podstawowych składników odżywczych niezbędnych do utrzymania życia człowieka zalicza się białko, tłuszcz, węglowodany, witaminy i składniki mineralne. W organizmie człowieka występuje około 60 pierwiastków w postaci wielu różnych związków chemicznych zarówno nieorganicznych jak i organicznych. Składniki mineralne stanowią około 4% masy ciała dorosłego człowieka. Biorąc pod uwagę zawartość w ustroju oraz wysokość dziennego zapotrzebowania, składniki mineralne dzieli się na makroelementy, mikroelementy oraz pierwiastki ultraśladowe. Głównym źródłem składników mineralnych dla człowieka jest żywność, woda oraz suplementy. Oznaczanie składu chemicznego produktów spożywczych pod względem zawartości w nich poszczególnych składników odżywczych i nieodżywczych jest warunkiem określenia wartości odżywczej tych produktów. W podstawowej analizie żywności rozróżnia się kilka ogólnych frakcji chemicznych., frakcje nazywa się często składnikami surowymi. Ogólny schemat podstawowej analizy żywności obejmuje: oznaczanie zawartości suchej masy, białka, tłuszczu, węglowodanów ogółem oraz popiołu. Jednakże szczegółowa charakterystyka wartości odżywczej produktu spożywczego wymaga oznaczenia w nim zawartości szeregu pierwiastków biogennych, w tym makroelementów (Ca, Mg, P, Na, K) i mikroelementów (Fe, Zn, Cu, Mn, Se, Mo, Cr), a także toksycznych metali ciężkich (Pb, Cd, Hg, As, Ni). Oznaczanie zawartości składników mineralnych w artykułach żywnościowych sprowadza się ogólnie do 2 etapów. Celem pierwszego etapu jest usunięcie matrycy organicznej, czyli mineralizacja próbki. W zależności od rodzaju próbki, rodzaju oznaczanego pierwiastka i jego poziomu w badanym materiale oraz czułości stosowanej metody analitycznej stosuje się mineralizację próbki na drodze suchej lub mokrej. W rutynowych badaniach zawartości składników mineralnych w żywności najpowszechniej obecnie stosowaną techniką analityczną jest absorpcyjna spektrometria atomowa (AAS), zarówno w wersji płomieniowej jak i bezpłomieniowej lub emisyjna spektrometria atomowa (OES), ze wzbudzeniem w płomieniu lub wzbudzeniem plazmowym (ICP, MIP, DCP). Płomieniowa OES ma ograniczone zastosowanie i jest wykorzystywana przy oznaczaniu pierwiastków łatwo ulegających wzbudzeniu (Na, K). Natomiast przy analizie pozostałych pierwiastków stosuje się metodę F-AAS lub GF-AAS. W obu metodach należy pamiętać o możliwości występowania efektów matrycowych, które można minimalizować przez zastosowanie korekcji tła (lampa deuterowa, korekcja Zeemana) lub dodatek modyfikatorów matrycy (np. La, Cs, Mg). W przypadku konieczności oznaczania śladowych ilości pierwiastków w próbkach żywności (np. Pb, Cd, Co, Ni) wykorzystuje się metody mające na celu zwiększenie stężenie pierwiastka (np. chelatowanie z APDC i ekstrakcję do fazy organicznej). Do oznaczania rtęci wykorzystuję się tzw. technikę zimnych par (cold vapor AAS) i redukcję jonów Hg przy pomocy SnCl2. Uzyskanie prawidłowych wyników i dobrej powtarzalności wymaga przestrzegania wysokich standardów jakości (technologia mycia naczyń laboratoryjnych, czystość odczynników) zgodnie z zasadą GLP. Ponadto należy korzystać z materiałów odniesienia oraz uczestniczyć w systemie kontroli wewnątrzlaboratoryjnej, a także w badaniach międzylaboratoryjnych, organizowanych przez różne instytucje naukowe w kraju i zagranicą. 145 METODY RADIOMETRYCZNE W BADANIACH RADIOAKTYWNOŚCI PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH B.Skwarzec Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Chemii Analitycznej, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk W wyniku rozpadu jąder atomowych pierwiastków promieniotwórczych zachodzą samorzutne przemiany jądrowe (rozpady promieniotwórcze), którym towarzyszy emisja promieniowania: • α – strumień jąder atomu helu 4He • β – strumień elektronów (β-) lub pozytonów (β+) • γ – kwanty promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie α, β, γ jest promieniowaniem jonizującym, powodującym odrzucanie elektronów od obojętnych elektrycznie atomów. Inną ważną cechą promieniowania jonizującego jest przenikliwość, czyli stopień jego pochłonienia przez materię. Przenikliwość zależy od rodzaju promieniowania: promieniowanie α jest słabo przenikliwe (zatrzymuje je kartka papieru), promieniowanie β jest znacznie bardziej przenikliwe, natomiast promieniowanie γ jest najbardziej przenikliwe. Widmo energetyczne promieniowania jonizującego może być ciągłe (głównie promieniowanie β) oraz liniowe (promieniowanie α i γ). Pomiar promieniowania jonizującego polega na rejestrowaniu przez aparat radiometryczny szybkości impulsów, która jest proporcjonalna do szybkości rozpadu nuklidu promieniotwórczego, a więc do jego aktywności. Badanie zawartości substancji radioaktywnych, zarówno występujących w przyrodzie (naturalne), jak również wytworzonych przez człowieka (sztuczne) w środowisku przyrodniczym umożliwia: 1. Spektrometria promieniowania γ – rejestruje strumień fotonów emitowanych przez radionuklidy za pomocą spektrometru wyposażonego w detektor w postaci sondy scyntylacyjnej lub germanowej diody półprzewodnikowej chłodzonej ciekłym azotem. Za pomocą spektrometrii promieniowania γ można oznaczyć aktywność kilkudziesięciu radionuklidów zarówno naturalnych (np. 40K, 210Pb, 234Th), jak i sztucznych (np. 60Co, 137Cs) w próbkach przyrodniczych. Ze względu na dużą przenikliwość promieniowania γ technika ta nie wymaga pracochłonnych i kosztownych metod zatężania i separowania pierwiastków promieniotwórczych z analizowanych próbek. 2. Spektrometria promieniowania β – rejestruje strumień elektronów lub pozytonów emitowanych przez radionuklidy za pomocą spektrometru wyposażonego w licznik GM (Geigera-Műllera) lub ciekłoscyntylacyjny. W ostatnich latach pojawiły się próby stosowania do pomiaru promieniowania β półprzewodnikowych detektorów krzemowych o dużej grubości złącza p-n. W badaniach środowiska przyrodniczego metody te znalazły zastosowanie do oznaczania naturalnych (np. 3H, 14C), jak i sztucznych (np. 90Sr, 241Pu) emiterów β. Ze względu na stosunkowo małą przenikliwość promieniowania β oraz ciągły charakter jego widma oznaczanie aktywności radionuklidów β wymaga mineralizacji, zatężania 146 3. i chemicznego separowania oznaczanych pierwiastków promieniotwórczych w analizowanych próbkach przyrodniczych. Spektrometria promieniowania α – rejestruje strumień cząstek α za pomocą spektrometru wyposażonego w półprzewodnikowe detektory krzemowe lub scyntylator stały (np. ZnS). Spektrometria promieniowania α jest wysokoczułą i selektywną metodą detekcji radionuklidów naturalnych (Po, Ra, U, Th), jak również sztucznych (transuranowce: Pu, Am) w próbkach przyrodniczych. Znalazła ona szerokie zastosowanie w badaniach środowiska naturalnego. Wymaga ona pracochłonnych analiz radiochemicznych obejmujących: mineralizację próbki, współstrącanie radionuklidów w próbkach wód naturalnych, izolowanie i oczyszczanie pierwiastków promieniotwórczych oraz długotrwały pomiar ich aktywności. Ze względu na liniowy charakter promieniowania α, umożliwia ona badanie nierównowag promieniotwórczych pomiędzy radionuklidami tego samego pierwiastka (np. 234U/238U, 238Pu/239+240Pu). Analiza radiochemiczna produktów żywnościowych obejmuje pomiar aktywności tych radionuklidów, które mają bezpośredni wpływ na wielkość dawki radiacyjnej, na jaką narażeni są konsumenci żywności. Spośród radionuklidów naturalnych najistotniejszy jest pomiar zawartości 210Po, 210Pb, 226Ra, 222Rn, 234U oraz 238 U, natomiast radionuklidów sztucznych głównie: 63Ni, 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239+240Pu, 241 Pu oraz 241Am. 147 OZNACZANIE PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH JEDNĄ Z METOD OKREŚLANIA AUTENTYCZNOŚCI PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH M.Schlegel-Zawadzka, Uniwersytetu Jagielloński, Collegium Medicum, Zakład Żywienia Człowieka, Instytut Zdrowia Publicznego, ul. Grzegórzecka 20, 31-531 Kraków e-mail: [email protected] Określenie autentyczności żywności zawsze stanowiło istotne zagadnienie dla prawodawstwa i konsumentów już od czasów starożytnych. Nazwa produktu pod którą oferuje się go musi uwzględniać w sobie definicję FAO/WHO Codex Alimentarius; zasady i regulacje krajów członkowskich Unii Europejskiej, skład i metody produkcji, odnośniki w aktach Unii Europejskiej zawierające nazewnictwo taryfowe/celne. Wśród kryteriów autentyczności określa się – gatunek, rodzaj, odmianę, pochodzenie geograficzne, zawartość, metody produkcji (czy produkt jest hodowany czy rośnie w środowisku naturalnym), pochodzenie organiczne czy tradycyjne, rok produkcji. Tradycyjne chemiczne podejście do autentyczności produktu wymaga oznaczania różnych składników danego produktu standardowymi technikami “mokrej chemii”. W ostatnich latach nastąpił rozwój wielu wyspecjalizowanych metod wykrywających różnice na poziomie śladowym. Wśród tych metod wyróżnia się: analizę składu, analizę strukturalną (MS, HR-|NMR, IR), techniki separacyjne (GC, HPLC, CE), biochemiczne techniki (profilowanie DNA i inne), rozpoznawanie obrazów (NIR, FTIR, NMR), technikę stałych izotopów, oznaczanie pierwiastków śladowych (ICP-OES, AAS), obróbkę danych i interpretację wraz z analizę wielowymiarową. Te cztery ostatnie zagadnienia stanowić będą przedmiot rozważań i będą omówione z podaniem przykładów własnych i literaturowych. 148 PROBLEMY ZANIECZYSZCZENIA I METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH W ANALIZIE ŚLADOWEJ H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań e-mail: [email protected] Analityka śladów stanowi ważną część analityki chemicznej i staje się przedmiotem zainteresowania coraz liczniejszej rzeszy analityków. Dziedziną, która wymusza rozwój metod analitycznych przeznaczonych do oznaczania bardzo małych zawartości pierwiastków to analiza żywności. Wykonanie analizy śladowej wymaga szczególnej ostrożności i zapewnienia właściwej jakości wyników analitycznych oraz oszacowania ich niepewności. W referacie przedstawiono typowe możliwości zanieczyszczenia próbki: spowodowane materiałem naczyń, narzędzi laboratoryjnych, sprzętem laboratoryjnym, pyłem atmosferycznym (powietrzem laboratoryjnym), odczynnikami używanymi do rozpuszczania, mineralizacji, roztwarzania, modyfikowania, utrwalania próbek, obróbką, kontaktem analityka z obrabianą próbką. Generalnie, od pierwszego do ostatniego etapu analizy obowiązuje zasada: czyste laboratorium, czysty sprzęt laboratoryjny, czyste odczynniki. Ponadto, przedstawiono przedsięwzięcia zapobiegające tym niekorzystnym zjawiskom. Bardzo istotnym etapem oznaczania zawartości pierwiastków śladowych w próbkach żywności jest ich przygotowanie. Tylko nieliczne techniki analityczne instrumentalne umożliwiają badanie próbek w stanie pierwotnym, bez uprzedniego ich przygotowania. Z reguły niezbędne jest przeprowadzenie próbki w postać gotową do pomiaru, a więc dostosowanie stanu skupienia i postaci do stosowanej metody analitycznej. Prowadzone są intensywne badania nad nowymi efektywnymi metodami mineralizacji (rozkładu) próbek żywności wykorzystujące próbki głównie w postaci roztworu. W referacie omówiono metody rozkładu próbek żywności od prostych takich jak rozpuszczanie do najnowocześniejszych wykorzystujących energię mikrofalową. Przedstawiono techniki mineralizacji, zalety i wady tych technik, stosowaną aparaturę oraz przykłady ich wykorzystania w odniesieniu do próbek naturalnych żywności. 149 ZASTOSOWANIE TECHNIK ANALITYCZNEJ SPEKTROMETRII ATOMOWEJ W ANALIZIE PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH H.Matusiewicz Politechnika Poznańska, Zakład Chemii Analitycznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań e-mail: [email protected] W referacie przedstawiono i omówiono kierunki rozwoju w analizie śladowej i ultraśladowej próbek żywności za pomocą współcześnie stosowanych technik analitycznej spektrometrii atomowej (absorpcyjnej, emisyjnej, fluoroscencyjnej). Punktem wyjściowym w rozważaniach było osiągnięcie niskiej względnej granicy wykrywalności na podstawie bardzo niskich absolutnych granic wykrywalności metali i niemetali. Do oznaczania metali omówiono, obecnie powszechnie stosowaną, technikę absorpcyjnej spektrometrii atomowej z płomieniową (F-AAS) i elektrotermiczną atomizacją (ET-AAS, GF-AAS). Oznaczanie zawartości pierwiastków w próbkach można rozszerzyć, poza oznaczaniem głównych, ubocznych i śladowych zawartości na poziomie ultrasladów dzieki zaadaptowaniu wzbudzenia w indukcyjnie sprzężonej plazmie (ICP), a także dzięki możliwościom spektrometrii mas (ICP-MS). W referacie podano przykłady oznaczeń obu technikami. Podano przykłady zastosowań do szeregu problemów analitycznych, wskazując na zagadnienia interferencji i dotychczasowe ograniczenia technik instrumentalnych. 150 WARSZTATY NAUKOWE ZAKŁAD CHEMII ANALITYCZNEJ POLITECHNIKI POZNAŃSKIEJ KOMISJA ANALIZY NIEORGANICZNEJ KOMITETU CHEMII ANALITYCZNEJ PAN ZChA i KAN planuje zorganizowanie w 2005 roku, z zakresu niektórych obszarów analityki chemicznej, specjalistycznych warsztatów naukowych. Nazwa warsztatu: Kierunki rozwoju technik sprzężonych i ich zastosowanie w analityce śladów Miejsce: Zakład Chemii Analitycznej Politechniki Poznańskiej Data: lipiec – wrzesień 2005 Cel: Zapoznanie pracowników naukowych (asystenci, słuchacze studium doktoranckiego, pracownicy merytoryczni laboratoriów analitycznych) z wybranymi nowoczesnymi technikami analizy chemicznej od metod przygotowania próbek analitycznych (mineralizacji i roztwarzania z udziałem różnych rodzajów energii: cieplnej, mikrofalowej, UV, ultradźwiękowej, fal radiowych) do technik analitycznej spektrometrii atomowej GF-AAS; HG-AAS; ICP/MIP/DCP-OES; (F-AAS; ETV-ICP/MIP-OES; LA-ICP/MIP-OES) Organizacja warsztatu: tygodniowy kurs obejmuje: wykłady, 10 ćwiczeń laboratoryjnych prowadzonych w 2-osobowych grupach, konsultacje, dyskusje wyników Uwaga: uczestnicy powinni przywieźć własne próbki i materiały odniesienia Koszt: 2000 zł 153 Zainteresowanych wzięciem udziału w warsztatach prosimy o przesyłanie zgłoszeń (wstępnych) w formie pisemnej na adres: prof. dr hab. Henryk Matusiewicz Politechnika Poznańska Zakład Chemii Analitycznej ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań tel/fax (061) 665 2312/665 2571 e-mail: [email protected] Zastrzegamy sobie przeprowadzenie selekcji kandydatów KARTA ZGŁOSZENIA Stopień/tytuł: Imię i Nazwisko: Adres do korespondencji: Telefon/Fax/E-mail: Miejsce pracy: Data urodzenia: Obszar zainteresowań naukowych: Spis dorobku naukowego: Krótka rekomendacja naukowego: bezpośredniego 155 przełożonego/opiekuna Lista uczestników Konwersatorium i Szkoły Naukowej Adamowska Katarzyna Albińska Jadwiga Asztemborska Monika Balcerzak Maria Baranowska Irena Bartnicka Iwona Bartuzi Grażyna Benec Karolina Zakład Analiz Fizykochemicznych SGGW Warszawa Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej Politechniki Łódzkiej Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Politechnika Warszawska Katedra Chemii Analitycznej Politechnika Śląska Katedra Chemii Analitycznej i Ogólnej Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Stacja Chemiczno-Rolnicza Oddział w Lublinie Krajowe Centrum Głównego Inspektoratu Jakości Handlowej Artykułów RolnoSpożywczych Centralne Laboratorium Poznań Biały Joanna Centrum Badań Jakości Lubin Bieńkowski Piotr Analityka, Wydawnictwo Malamut Warszawa Blicharska Eliza Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Akademia Medyczna Lublin Bogucka Małgorzata Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Boryło Alicja Borys Maria BrażyckaSzymańska Danuta Budziński Krzysztof Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej Instytut Przemysłu Mięsnego i Tłuszczowego Warszawa Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Gdyni Zakłady Tłuszczowe KRUSZWICA Laboratorium KJ Chajduk Ewelina Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa ChałabisMazurek Agnieszka Akademia Rolnicza Lublin Wydział Medycyny Weterynaryjnej Zakład Toksykologii i Ochrony Środowiska Charasińska Jadwiga POCH S.A. Gliwice 157 Danowska Beata Dembska Grażyna Dittwald Ewa Dobrowolski Ryszard Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Gdynia Instytut Morski w Gdańsku Zakład Ochrony Środowiska Centrum Badań Ekologicznych PAN Samodzielna Pracownia Analiz i Ekspertyz Łomianki k/Warszawy UMCS Lublin Wydział Chemii Laboratorium Analityczne Dróżdż Halina Instytut Badawczy Leśnictwa Raszyn Drzewicka Maria Akademia Medyczna Wrocław Katedra i Zakład Bromatologii Drzewińska Anna Wojskowa Akademia Techniczna Warszawa Dubowik Romuald Gdańsk Duda Grażyna Akademia Medyczna Poznań Katedra i Zakład Bromatologii Dudar Katarzyna Centrum Badań Jakości Lubin Dudek Jakub Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Dusza Elżbieta Dutkiewicz Agnieszka Akademia Rolnicza Szczecin Katedra Ekologii i Kształtowania Środowiska Poznański Park Naukowo-Technologiczny Fundacji UAM Inkubator Technologii Chemicznych Dybczyński Rajmund Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Frąszczak Barbara Zakłady Chemiczne Luboń Sp. z o.o. Garboś Sławomir Gediga Krzysztof Główka Franciszek Głuch Katarzyna Gołębiewska Wiesława Państwowy Zakład Higieny Zakład Higieny Komunalnej Warszawa Akademia Rolnicza Wrocław Katedra Żywienia Roślin Akademia Medyczna Poznań Katedra i Zakład Farmacji Fizycznej i Farmakokinetycznej Rejonowe Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Spółka z o.o. Chrzanów Mennica - Metale Szlachetne Warszawa 158 Górzyński Radosław Grodowski Jarosław Hotowy Anna Hukałowicz Katarzyna Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Warszawa Zakład Oczyszczalni Ścieków INTERTECH TRADING CORPORATION Warszawa Zakład Analiz Fizykochemicznych SGGW Warszawa Akademia Medyczna Białystok Zakład Bromatologii Igliński Bartłomiej UMK Toruń Wydział Chemii Pracownia Chemicznych Procesów Proekologicznych Iwanejko Iwonna Przemysłowy Instytut Elektroniki Warszawa Iwasińska-Budzyk Irena Jackowska Adrianna Jahnz Anna Janikowski Wojciech Państwowy Instytut Geologiczny Centralne Laboratorium Chemiczne Warszawa Politechnika Warszawska Katedra Chemii Analitycznej Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej Zakład Chemii Farmaceutycznej Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego Warszawa Janko Piotr PLL LOT S.A. Zespół Badań Chemicznych Jankowski Krzysztof Politechnika Warszawska Katedra Chemii Analitycznej Janowska Beata Politechnika Koszalińska Państwowy Instytut Geologiczny Centralne Laboratorium Chemiczne Warszawa Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska Jurek-Gajownik Jolanta Bydgoszcz Jaroń Irena Just Tomasz J S H Laboratoria Gdynia Kacprzak-Opioła Irena Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Gdyni Kapusta Marek WIOŚ Kraków Delegatura w Tarnowie Karmasz Dorota Kiepul Jacek Państwowy Instytut Geologiczny Centralne Laboratorium Chemiczne Warszawa Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Stacja Doświadczalna Jelcz-Laskowice 159 Kolado Wiktoryna Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań Warszawa Kopeć Beata Centrum Badań Jakości Lubin Korolczuk Mieczysław Uniwersytet M.Curie-Skłodowskiej Lublin Wydział Chemii Kowalska Joanna Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Kowalski Artur Kozak Maria Kozielska Beata Kozłowska Elżbieta KrasnodębskaOstręga Beata Krawczyk Wiesława Krawiec Hanna Krejpcio Zbigniew UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska Lublin WIOŚ Kraków Zakłady Mechaniczne "Bumar-Łabędy" S.A. Gliwice UNIWERSYTET WARSZAWSKI Wydział Chemii Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Warszawa Główny Inspektorat Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych Laboratorium Poznań Akademia Rolnicza Poznań Katedra Higieny Żywienia Człowieka Kulisa Krzytsztof Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Kurkul Joanna Główny Inspektorat Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych Laboratorium Poznań KurzawaPotrymajło Joanna WIOŚ Poznań Kurzyca Iwona UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów Lesiński Maciej GlaxoSmithKline Pharmaceuticals S.A. Poznań Lewandowska Małgorzata Miejskie Wodociągi i Kanalizacja Bydgoszcz Lewandowska Nadzieja POCH S.A. Gliwice Lipska Justyna Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Gdynia 160 Łakomy Anna Łozak Anna Łysiak-Pastuszak Elżbieta Maciejewska Mirosława Maciołek Krzysztof Maksymowicz Anna Malinowska Ewa Marciniak Elżbieta Marczewska Barbara Martyła Agnieszka Matczak Wanda Michalski Rajmund MieszczerykowskaWójcikowska Bożena Mleczek Mirosław MolińskaKaczmarek Milena Mroczkowska Małgorzata Muczyński Artur Nejman Teresa Niedzielski Przemysław Nowicki Waldemar Oprządek Krystyna Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska Delegatura Gorzów Wielkopolski Zakład Chemii Farmaceutycznej Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego Warszawa Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Gdynia UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Chemii Analitycznej AQUANET Spółka z o.o. Poznań Państwowy Instytut Geologiczny Centralne Laboratorium Chemiczne Warszawa Akademia Medyczna Gdańsk Katedra i Zakład Bromatologii WIOŚ Gdańsk Delegatura w Słupsku Uniwersytet M.Curie-Skłodowskiej Lublin Zakład Chemii Analitycznej i Analizy Instrumentalnej Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw Poznań Instytut Medycyny Pracy Łódź Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN Zabrze Akademia Rolnicza Szczecin Katedra Ekologii i Kształtowania Środowiska Akademia Rolnicza Poznań Wydział Technologii Drewna Zakład Chemii Wojewódzka Stacja Sanitarno Epidemiologiczna Poznań Zakład Chemiczno-Farmaceutyczny FARMAPOL Poznań Stacja Chemiczno-Rolnicza Oddział w Poznaniu Stacja Chemiczno-Rolnicza Warszawa- Wesoła UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej Akademia Podlaska Instytut Chemii Siedlce 161 Opydo Jadwiga Pasławski Piotr Pastusiak Kamila Pepłońska Ewa Pieczyńska Joanna Politechnika Poznańska Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej Państwowy Instytut Geologiczny Centralne Laboratorium Chemiczne Warszawa Centrum Badań Jakości Lubin Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Warszawa Akademia Medyczna Wrocław Katedra i Zakład Bromatologii Piekarska Joanna Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Plichta Elżbieta Stacja Chemiczno-Rolnicza Oddział w Lublinie PolkowskaMotrenko Halina Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Prucnal Małgorzata Prządka Urszula Przysławski Juliusz Raczyńska Hanna Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej Zakład Chemii Farmaceutycznej Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego Warszawa Akademia Medyczna Poznań Katedra i Zakład Bromatologii Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Poznań Radecka Janina Miejskie Wodociągi i Kanalizacja Bydgoszcz Raduńska Dorota Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska Bydgoszcz Ratza Olga Zakłady Chemiczne Luboń Sp. z o.o. Raźniewska Grażyna Instytut Medycyny Pracy Zakład Monitoringu Biologicznego Łódź Saganek Jolanta Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii SamociukWoźniak Halina Mennica - Metale Szlachetne Warszawa SchlegelZawadzka Małgorzata Sęktas Zofia Sicińska Barbara Collegium Medicum UJ Kraków Instytut Zdrowia Publicznego Zakład Żywienia Człowieka Stacja Chemiczno-Rolnicza Warszawa- Wesoła WIOŚ Białystok 162 Siepak Marcin UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów Skwara Witold Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Skwarzec Bogdan Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej SmolarzFryczkowska Sylwia Centrum Badań Jakości Lubin Smolec Bożena Instytut Metalurgii Żelaza Gliwice Srogi Krystyna Instytut Chemii Nieorganicznej Gliwice Stachowiak Zdzisław Staniek Halina Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw Poznań Akademia Rolnicza Poznań Katedra Higieny Żywienia Człowieka Stankiewicz Grażyna Instytut Metalurgii Żelaza Gliwice Starogardzka Genowefa Centralne Laboratorium Przemysłu Ziemniaczanego Luboń Stąporek Anna Centrum Badań Jakości Lubin Strumińska Dagmara Suliburska Joanna Uniwersytet Gdański Wydział Chemii Katedra Chemii Analitycznej Akademia Medyczna Poznań Katedra i Zakład Bromatologii Sznajder Elżbieta WIOŚ Wrocław Szopa Zygmunt Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa Szpakowska Barbara Szymański Arkadiusz Szyniszewska Beata Szynkowska Iwona Święcicka Dorota Święcicka Elżbieta Akademia Rolnicza Poznań Katedra Terenów Zielonych UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Chemii Analitycznej Zakłady Chemiczne Luboń Sp. z o.o. Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej Politechniki Łódzkiej Politechnika Wrocławska Instytut Chemii Nieorganicznej i Metalurgii Pierwiastków Rzadkich Politechnika Warszawska Katedra Chemii Analitycznej 163 Tamul Joanna Trzcinka Ochocka Małgorzata Urbanek-Brychczyńska Magdalena Urbanik-Brzóska Alina Wachowicz Marek Wasiak Wiesław Węgrzyn Ewa Wierzbicki Tomasz Wierzbińska Małgorzata Wiśniewska Agnieszka Zarzycka Ewa Zdanowicz Elżbieta Zioła Anetta Żyrnicki Wiesław Żywuszko Krystyna SYMAK Centrum Rozwoju Przedsiębiorczości Wągrowiec Instytut Medycyny Pracy Łódź Akademia Medyczna Poznań Instytut Stomatologii Rejonowe Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Spółka z o.o. Chrzanów Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Warszawa UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Chemii Analitycznej Instytut Przemysłu Mięsnego i Tłuszczowego Warszawa Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Zakład Chemiczno-Farmaceutyczny FARMAPOL Poznań UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Chemii Analitycznej PLL LOT S.A. Zespół Badań Chemicznych Stacja Chemiczno-Rolnicza Warszawa- Wesoła UAM Poznań Wydział Chemii Zakład Analizy Wody i Gruntów Politechnika Wrocławska Instytut Chemii Nieorganicznej i Metalurgii Pierwiastków Rzadkich Zakład Chemii Analitycznej Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska Szczecin 164