Иван Сергеевич Щемелев, А.В. Староверова, Александр Вадимович Иванов, Николай Борисович Ферапонтов
{"title":"多电解质的应用,用光学微量测定溶液中的糖浓度","authors":"Иван Сергеевич Щемелев, А.В. Староверова, Александр Вадимович Иванов, Николай Борисович Ферапонтов","doi":"10.17308/sorpchrom.2021.21/3830","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Целью настоящей работы является разработка кинетической методики определения концентрации сахарозы методом оптической микрометрии для экспрессного анализа сахаросодержащих пищевых продуктов. Объектами исследования являются сильнокислотный катионит КУ-2×4 и слабокислотные катиониты, КБ-2э-3 и КБ-4п-2, взятые в разных ионных формах. Эксперименты проводились в статических ячейках на водных растворах сахарозы с концентрациями 100.0 г/см3, а также 0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 моль/дм3. В ходе проведения экспериментов была получена зависимость формы кинетических кривых от природы противоиона, полимерной матрицы и сшивающего реагента. Установлено, что наибольшей чувствительностью к сахарозе обладают катиониты, взятые в Ca2+-формах. При этом катионит КБ-2э-3 демонстрирует оптимальную скорость изменения степени набухания на начальном участке кинетической кривой, что является важным с точки зрения минимизации погрешности методики определения концентрации. Наиболее важным с точки зрения аналитической химии является начальный участок кинетических кривых, обладающий характерным экстремумом, форма которого определяется природой сенсорного полимера, растворителя и растворенного вещества. Для оценки чувствительности метода были получены зависимости глубины минимума от концентрации раствора сахарозы. Исходя из величины СКО измерения V/V0, которая оценивается в 0.01, было установлено, что предел обнаружения сахарозы в водных растворах с помощью КУ-2×4 составляет 0.18 моль/дм3, а при использовании КБ-2э-3 – 0.10 моль/дм3. Поэтому для анализа водных растворов сахарозы наиболее предпочтительным оказывается применение КБ-2э-3 в Ca2+-форме. Таким образом, показана принципиальная возможность определения концентрации сахарозы в водных растворах методом оптической микрометрии с помощью кинетических поверхностей набухания гранул полиэлектролитов. Тем не менее, нерешенной остается проблема селективности метода. Ведется поиск новых полимерных сенсорных гранул для определения сахарозы и других сахаров методом оптической микрометрии в меде, кондитерских изделиях, молочных продуктах, напитках и пр.","PeriodicalId":36105,"journal":{"name":"Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-01-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Применение полиэлектролитов для определения концентрации сахарозы в растворе методом оптической микрометрии\",\"authors\":\"Иван Сергеевич Щемелев, А.В. Староверова, Александр Вадимович Иванов, Николай Борисович Ферапонтов\",\"doi\":\"10.17308/sorpchrom.2021.21/3830\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Целью настоящей работы является разработка кинетической методики определения концентрации сахарозы методом оптической микрометрии для экспрессного анализа сахаросодержащих пищевых продуктов. Объектами исследования являются сильнокислотный катионит КУ-2×4 и слабокислотные катиониты, КБ-2э-3 и КБ-4п-2, взятые в разных ионных формах. Эксперименты проводились в статических ячейках на водных растворах сахарозы с концентрациями 100.0 г/см3, а также 0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 моль/дм3. В ходе проведения экспериментов была получена зависимость формы кинетических кривых от природы противоиона, полимерной матрицы и сшивающего реагента. Установлено, что наибольшей чувствительностью к сахарозе обладают катиониты, взятые в Ca2+-формах. При этом катионит КБ-2э-3 демонстрирует оптимальную скорость изменения степени набухания на начальном участке кинетической кривой, что является важным с точки зрения минимизации погрешности методики определения концентрации. Наиболее важным с точки зрения аналитической химии является начальный участок кинетических кривых, обладающий характерным экстремумом, форма которого определяется природой сенсорного полимера, растворителя и растворенного вещества. Для оценки чувствительности метода были получены зависимости глубины минимума от концентрации раствора сахарозы. Исходя из величины СКО измерения V/V0, которая оценивается в 0.01, было установлено, что предел обнаружения сахарозы в водных растворах с помощью КУ-2×4 составляет 0.18 моль/дм3, а при использовании КБ-2э-3 – 0.10 моль/дм3. Поэтому для анализа водных растворов сахарозы наиболее предпочтительным оказывается применение КБ-2э-3 в Ca2+-форме. Таким образом, показана принципиальная возможность определения концентрации сахарозы в водных растворах методом оптической микрометрии с помощью кинетических поверхностей набухания гранул полиэлектролитов. Тем не менее, нерешенной остается проблема селективности метода. Ведется поиск новых полимерных сенсорных гранул для определения сахарозы и других сахаров методом оптической микрометрии в меде, кондитерских изделиях, молочных продуктах, напитках и пр.\",\"PeriodicalId\":36105,\"journal\":{\"name\":\"Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy\",\"volume\":\" \",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2022-01-08\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3830\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"Materials Science\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3830","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"Materials Science","Score":null,"Total":0}
Применение полиэлектролитов для определения концентрации сахарозы в растворе методом оптической микрометрии
Целью настоящей работы является разработка кинетической методики определения концентрации сахарозы методом оптической микрометрии для экспрессного анализа сахаросодержащих пищевых продуктов. Объектами исследования являются сильнокислотный катионит КУ-2×4 и слабокислотные катиониты, КБ-2э-3 и КБ-4п-2, взятые в разных ионных формах. Эксперименты проводились в статических ячейках на водных растворах сахарозы с концентрациями 100.0 г/см3, а также 0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 моль/дм3. В ходе проведения экспериментов была получена зависимость формы кинетических кривых от природы противоиона, полимерной матрицы и сшивающего реагента. Установлено, что наибольшей чувствительностью к сахарозе обладают катиониты, взятые в Ca2+-формах. При этом катионит КБ-2э-3 демонстрирует оптимальную скорость изменения степени набухания на начальном участке кинетической кривой, что является важным с точки зрения минимизации погрешности методики определения концентрации. Наиболее важным с точки зрения аналитической химии является начальный участок кинетических кривых, обладающий характерным экстремумом, форма которого определяется природой сенсорного полимера, растворителя и растворенного вещества. Для оценки чувствительности метода были получены зависимости глубины минимума от концентрации раствора сахарозы. Исходя из величины СКО измерения V/V0, которая оценивается в 0.01, было установлено, что предел обнаружения сахарозы в водных растворах с помощью КУ-2×4 составляет 0.18 моль/дм3, а при использовании КБ-2э-3 – 0.10 моль/дм3. Поэтому для анализа водных растворов сахарозы наиболее предпочтительным оказывается применение КБ-2э-3 в Ca2+-форме. Таким образом, показана принципиальная возможность определения концентрации сахарозы в водных растворах методом оптической микрометрии с помощью кинетических поверхностей набухания гранул полиэлектролитов. Тем не менее, нерешенной остается проблема селективности метода. Ведется поиск новых полимерных сенсорных гранул для определения сахарозы и других сахаров методом оптической микрометрии в меде, кондитерских изделиях, молочных продуктах, напитках и пр.