CCF20110902005

spektrofotometria w nadfiolecie, -spektrofotometria w V1S (kolorymetria): metody wizualne (subiekty wne): detektor oko ludzkie, metody obiektywne: detektor fotoogniwo (fotokolory metria) detektor fotokomórka lub fotopowielacz elektronowy , -spektrofotometria w podczerwieni IR. Schemat spektrofotometru/fotokolorymetru: -Źródło światła: lampa wolframowa: w VIS. lampa rtęciowa lub wodorowa: UV. ksenonowa: UV-VIS. żarowa Nernsta: podczerwień, -regulacja natężenia wiązki (szczelina), -monochromator: filtry , pryzmat: V1S, siatka dyfrakcyjna: U'v-VlS. IR. -badany roztwór: w kuwecie szklanej.kwarcowej, plastikowej: VIS, kwarcowej:UV, IR: zależna od zakresu (kryształy soli, tabletki), -detektor: fotoogniwo, fotokomórka, fotopowielacz: UV-ViS, termopary: IR. -rejestrator: galwanometr, program komputerowy. Monochroniatory: wydzielenie z w iązki światła białego promieniowania o określonej długości fali. Różnica w sposobie monochromaiyzacji światła: -w fotokolory metrach: filtry , -w spektrofotometrach: element rozszczepiający św iatło: -siatki dyfrakcyjne, pły tki szklane, -pry zmaty . Uzyskuje się wiązkę o wąskim zakresie długości fali. Postępowanie w oznaczeniach ilościowy ch w spektrofotometrii: -wyznaczenie analitycznej długości fali: zbadanie widma absorpcji związku: wykres. -Sprawdzenie czy spełnione jest prawo Lamberta-Beera. współczy nnik absorpcji, krzy w a wzorcowa (współczy nnik regresji lub determinacji). Prawo Lamberta-Beera: A= log I„/[= a-c-ł, a- wsp absorpcji, c-stężenie badanego roztworu. Współczynnik absorpcji (a) jest wartością charaktery sty czną (stalą) dla danej substancji i dla danej długości fali. - Wykreślenie krzywej wzorcowej: równanie regresji. -Pomiar absorbancji badanej próbki. Obliczenie stężenia metodą algebraiczną lub graficzną. Przy kłady metod spektrofotometry czny eh w MS: oznaczenie pierw iastków, zw organiczny cii i nieorganicznych np. po mineralizacji ,jia mokro"" próbki: reakcja oznaczanego pierwiastka z reagentem np. oznaczanie żelaza: redtikcjajonów Fe3+ mieszaniną kwasu chlorowodorowego i azotowego. Pomiar absorbancji kompleksu żelaza (iii) z o-fenantroliną(508nm). Zastosow anie metod spektrofotometry cznych w IV i IR: UV: oznaczenie białek na podstawie zawartości aminokwasów aromaty czny cli (tryptofan, feny loalanina), IR: analiza struktury związków, pomiary ilościowe, NIR: bliska podczerw ień wy korzy stana w aparatach do szy bkich pomiarów wilgotności, zawartości białka, tłuszczów, cukrów, błonnika, skrobi w próbkach żywnościowy ch: analiza w idma absorpcyjnego (program komputerowy). Spektrofluorymetria: Pomiar natężenia promieniowania elektromagnetycznego emitowanego w czasie krótszym niż !fi'^Kis po zaabsorbowaniu energii przez cząsteczki danej substancji. /.,,a,</-E w wyniku straty energii przy powrocie ze stanu wzbudzonego do podstawowego. W oznaczeniach ilościowych wy korzy stuje się zależność natężenia promieniowania fluorescencyjnego od stężenia substancji oznaczanej. Zastosowanie spektrofluorymetrii: -Metody czule i selektywne: wykorzysty wane do oznaczeń: ryboflawiny. tiaminy, fcw foliowego, tokoferoli, Oznaczenie całkowitej zaw wit C: utlenienie do kw dehydroaskorbinowego, który reaguje z o-fenyienodwuaminą: pomiar fiuorescencji powstałego kompleksu. Jako detektory w HPLC (chromatografia cieczowa). Spektroskopia atomowa: Atomowa spektrometria absorpcyjna (ASA): Spektrometria: bo oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z zakresu bliskiego nadfioletu i św iatła w idzialnego (!90-700nm) z atomami (nie cząsteczkami i nie jonami): stąd atomowa. Sygp.aiem analitycznym jest osłabienie mierzonego natężenia promieniowania na skutek absorpcji: absorpcyjna. ASA: Oznaczane pierw iastki muszą ulec atomizacji. Sposoby atomizacji: -w płomieniu: rozpy lenie w nebuiizerze. odparowanie roztworu i atomizacja pierwiastków . -Elektrotermiczna atomizacja: ilość zaabsorbowanej energii w jednostce czasu i objętości jest proporcjonalna do ilości wolnych atomów. Fotometria płomieniowa: Do oznaczania pierwiastków o niskim potencjale wzbudzenia (sód, wapń, potas, lit). Metoda emisyjna: źródłem wzbudzenia jest płomień palnika gazow ego. Emitow ane promieniowanie podczas powrotu do stanu podstawowego (długość fali. natężenie) jest podstawą oznaczeń ilościowy ch. Temp płomienia zależy od mieszanki zastosowany ch gazów (1800-3000oC). Schemat blokowy fotometru płomieniowego. Z palnika gaz w prawo strzałka do monochromator strzałka detektor. Do palnika strzałka z dołu do góry rozpy lacz strzałka z dołu do góry. próbka. Do strzałki między palnikiem a rozpy laczem po lewej stronie strzałka gaz palny , do rozpylacza strzałka z lewej strony gaz n śny Etapy rozpylenie roztworu w płomieniu, odparowanie cieczy, dysocjacja (atomizacja), wzbudzenie, emisja światła o długości fali charakterystycznej dla danego pierwiastka. Fotometria płomieniowa: atomizer- monochromator-detektor. ASA: Lampa- atomizer- monochromator-detektor. N.MR (magnetyczny rezonans jądrowy): -opiera się na absorpcji energii z zakresu częstości radiowych przez jądra atomów, które mają spinowy moment pędu i moment magnety czny i znajdujących się w próbce umieszczonej w polu magnetycznym. -Spektrometry N.MR: budowa: elektromagnes, magnes nadprzewodzący, nadajnik promieniowania, cewka odbiorcza: detektor, rejestrator, -Zastosow anie: oznaczanie wody i oleju w nasionach oleisty ch (metoda znormalizowana), określanie budowy i struktury związków, inne metody: Spektrometria mas: Destrukcja anaiitu: polega na otrzymaniu z obojętny ch cząsteczek naładowanych cząstek (jonów ) i rozdzieleniu ich wg stosunku masy do ładunku (m/z). Spektrometr mas składa się z: układ wprowadzania próbek, źródło czynnika jonizującego, analizator umożliwiający rozdział generow any ch jonów, detektor, system przetw arzania danych. Jonizacja(żródło jonów)- sortowanie jonów (anaiizator)-detekcja jonów (detektor jonów)- opracowanie dany ch (komputer). Spektrometria mas: zastosowanie: uzy skanie info (identy fikacja, masa. struktura) dla wszy stkich zw iązków , ale czy sty ch. SM pracują najczęściej jako detektory w układzie GC7MS rzadziej <C/MS. Metody instrumentalne w analizie żywności: Podział metod optycznych w zależności od zachodzącego zjawiska: Metody optyczne: Zjawisko fizyczne będące podstaw ą metody: rozproszenie i absorpcja. Rozproszenie promieniowania, Załamanie światła, Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła. Metody anality czne: Turbidy metria, Nefelometria, Refraktometria, polary metria. Refraktometria: Oparta na zjawisku załamania św iatia: właściwość wszystkich substancji (ciekły ch, stały ch, gazowych). Promień świetlny przechodząc z ośrodka opty cznie rzadszego (A) do ośrodka optycznie gęstszego. Współczy nnik refrakcji zależy od: długości fali, rodzaju substancji, stężenia substancji, temp. Współczynnik załamania światła odnosi się do: temp 20oC (wyjątek np. tłuszcze stałe), jednobarwnego światła żółtego odpowiadającego linii D sodu o długości fali 583,3nm.

Refraktometry Abbego: oparte na wyznaczeniu kąta granicznego załamania. To kąt załamania, któremu odpow iada kąt padania równy 90°.

Wy korzystanie refraktometrii: ocena czystości na podstawie współczynnika załamania światła (np. tłuszcze), do pomiarów stężeń wodnych roztworów cukru (ekstraktu). Korelacja między wartościami współczynnika refrakcji a stężeniem roztworów cukru (skala cukrowa- ®iwąg), detektory w HPLC. Polarymetria: Wykorzystuje zdolność niektórych związków uo skręcenia płaszczyzny światła spolary zowanego w prawo łub iewo o określony kąt cc. Obliczenia ilościowe: stosowany wzór Biota: c=a-100/l: c-stężenie oznaczanego związku [g/100cm3], a-zmierzony kąt skręcenia, -skręcalność właściwa. 1- długość rurki [dm], Nefelometria,’Turbidymetia: rozpraszanie św iatła (efekt Tyndalla). Nefelometria: pomiar natężenia światła rozproszonego przez roztwór mętny (koloid) w kierunku prostopadłym do kierunku padania. Zastosowanie: do ilościowego oznaczenia substancji, określenie wielkości cząsteczek koloidu, określenie stopnia mętności (woda. soki) w skali krzemionkowej lub w jednostkach umownych NTU. Turbidymetria: zależność między natężeniem promieniowania padającego L a natężeniem św iatła przechodzącego przez roztw ór wy kazujący zmętnienie lp. Ap=S=Io/Ip.Turbidymetria: Lampa- przysłona- kuweta- fotokomórka. Nefelometria: lampa- przysłona- fotokomórka- światło przechodzące. Metody rozdzielcze: Chromatografia: Tecimika rozdziału, która opiera się na wielokrotny m podziale składników między dwie nie mieszające się ze sobą fazy stacjonarną o dużej pow ierzchni i nieruchomą, ruchomą- przepływ ającą w jednym kierunku. Rozdział składników mieszaniny następuje wskutek różnic w ich współczy nnikach podziału między te dwie fazy. Podział metod chromatograficznych: -rodzaje stosowanych faz (gazowa, cieczowat.-zjawisko: adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, -postać fazy stacjonarnej (planarna, kolumnowa). Podziały te nie wykluczają się nawzajem. Identyfikacja związków: oznaczenia jakościowe i ilościowe: -identyfikacja jakościowa na podstawie porównania czasów retencji wzorca i składników próbki. Badanie czy substancja wy stępuje. -Identyfikacja ilościowa: pole powierzchni piku wzorca i substancji badanej. Badanie ilości danej substancji. Chromatografia cieczow a: -Aparatura: obecnie stosowana głównie HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczow a): aparat: chromatografy . Faza ruchoma: ciecz wtłaczana pod wysokim ciśnieniem; faza stacjonarna: gęsto i jednorodnie upakow ana złożem kolumna z metalu. -Warunek oznaczalności: rozpuszczalność zw iązków w fazie ruchomej. Możliwość detekcji przy użyciu istniejący ch detektorów . Ch. Cieczowa: typ oddziały wania fazy stacjonarnej z analitem. -Adsorpcyjna: powinowactwo adsorpcyjne. Podział ze względu na polarnośe fazy stacjonarnej: -w normalnym układzie faz (NP • faza stacjonarna polarna, faza ruchoma niepoiarna. —W odwróconym układzie faz (RP): faza stacjonarna niepoiarna. faza ruchoma polarna -Jonowe mienna: oddziały w ania między jonami w próbce a jonami związanymi z fazą stacjonarną (wymieniacz jonowy). -Żelow a: w ielkość cząsteczek. Najczęściej stosowana adsorpcyjna. Faza ruchoma (etuent): jeden rozpuszczalnik lub mieszanina zwy kle do trzech składników. Ma duży wpływa na proces rozdziału. Silą eiueji: cząsteczki eluentu ..ry walizują" o miejsce na powierzchni fazy stacjonarnej z cząsteczkami substancji chromatografów anej. Im oddziały w anie eluentu z powierzchnią fazy nieruchomej jest silniejsze, ty m łatwiej wypierają one z powierzchni cząsteczki. Rodzaje eiueji: -izokraty czna: w której podczas rozdziału skład fazy ruchomej jest stały (ch.

Adsorpcy jna ) lub pH i silą jonowa (ch. Jonowy mienna) czy li siła eiueji stała przez cały rozdział. Detektory w HPLC: spektrofotometry czny l Y lub l \ -VIS: stosowane najczęściej zwłaszcza w zakresie UV, rozpuszczalnik nie może absorbować św iatła przy zastosowanej długości fali. niewrażliwy na zmiany przepływu fazy ruchomej i na zmiany temp. Detektor spektrofotometry czny diodowy (z matrycą fotodiodową) DAD: