Оперативный контроль сходимости
Периодичность контроля сходимости результатов анализа определяется количеством рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля. Используют результаты параллельных анализов.
Норматив оперативного контроля сходимости рассчитывают по формуле:
cmax - cmin ˂- d
где cmax и cmin наибольшее и наименьшее значения параллельных определений; d норматив оперативного контроля воспроизводимости, d – 2,77
σ(∆), где σ(∆) характеристика составляющей случайной составляющей погрешности.
При превышении норматива оперативного контроля погрешности повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и их устраняют путем корректирующих воздействий.
Сущность метода количественного анализа содержания химических элементов в биологических образцов
Метод масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой комбинирует использование индуктивно связанной плазмы в качестве источника ионов с квадруполным масс-спектрометром, выступающим в роли масс-анализатора (фильтра), и детектором для регистрации отдельных ионов и их потоков. Индуктивно связанная плазма, поддерживаемая в специальном горелке, способна эффективно возбуждать однозарядные ионы из атомов вводимого образца. Далее ионы фокусируются ионно-оптической системой и попадают в анализатор масс-спектрометра, где разделяются по отношению массы к заряду (m/z). соответсвующий ионный поток регистрируется детектором. Через масс-спектрометр в каждый момент времени пропускаются ионы со строго определенным соотнешением m/z, которые затем попадают в детектор для количественной регистрации. Число соударений за единицу времени пропорционально количеству атомов каждого определяемого изотопа в исходном образца. Линейный диапазон зависимости интенсивности сигнала от концентрации на современных приборах превышает шесть - восемь десятичных порядков, позволяя в одном цикле сканирования масс-спектра регистрировать и единичные импульсы от малых концентраций, и ионные токи от высоких концентраций элементов. Для достижения широкого динамического диапазона в современных ИСП-МСьприборах применяется двойная регистрация сигналов: импульсный режим одного сегмента детектора используется для полсчета одтельных ионов и аналоговых режим другого для регистрации ионных токов. Таким образом, современные приборы ИСП-МС позволяют определять концентрации элементов и отдельных изотопов на уровне от сотых долей нанограммов до сотен миллиграммов на литр (0,0n x10 -12 … x 10 -2 %). Достигаемые пределы обнаружения, высокая чувствительность и избирательность метода ИСП-МС позволяет количественно определять во многих биологических и медицинских объектах и материалах до 75 элементов в течение 2-3 мин без учета времени пробододготовки.
Лабораторная работа № 2
Определение нитратов в пищевых продуктах
Массовая доля нитрата в мясе и мясных продуктах – массовая доля нитрата, определенная в соответствии с методикой, и выраженная в мг нитрата калия на килограмм (в частях на миллион).
Сущность метода
Экстрагирование пробы горячей водой, осаждение белков и фильтрование. Расщепление экстрагированного нитрата до нитрита с помощью металлического кадмия. Получение красной окраски путем добавления к фильтрату аминобензола сульфамида и N-1-нафтилэтилендиамина дигидрохлорида и фотометрическое измерение при длине волны 538 нм (ГОСТ 29300).
Реактивы
Все реактивы должны быть аналитическими. Вода должна быть дистиллированной или иметь эквивалентную частоту.
Цинковые стержни длиной около 15 см и диаметром 5-7 мм.
Растворы для осаждения белков:
Реактив 1. Растворяют в воде 106 г железосинеродистого калия K4Fe(CH)6∙3H2O и разбавляют до 1000 см3.
Реактив 2. Растворяют в воде 220 г уксуснокислого цинка [Zn(CH3COO)2∙2H2O] и 30 см3 ледяной уксусной кислоты и разбавляют до 1000 см3.
Бура, насыщенный раствор
Растворяют 50 г тетраборнокислого натрия (Na2B4O7∙10H2O) в теплой воде, разбавляют до 1000 см3 и охлаждают до комнатной температуры.
Сульфат кадмия, раствор 30 г/дм3.
Растворяют 37 г сульфата кадмия (3СdSO4∙8H2O) в воде и разбавляют до 1000см3.
Соляная кислота, 0,1 моль/дм3 раствор.
Разбавляют водой 8 см3 концентрированной соляной кислоты (r20 1,19 г/см3) до 1000 см3.
Оборудование:
Механическая мясорубка, аналитические весы, мерные колбы 100, 200 и 1000 см3, пипетки с одной меткой вместимостью 10 и 20 см3, при необходимости с другой емкостью в зависимости от аликвоты фильтрата, кипящая водяная баня, гофрированная фильтровальная бумага диаметром около 15 см, не содержащая нитрита и нитрата, стеклянное оборудование для расщепления нитрата, ФЭК
Проведение анализа
Приготовление пробы для анализа
Пробу пропускают через мясорубку не менее двух раз и перемешивают. Хранят в греметичном, целиом заполненном сосуде в охлажденном состоянии. Анализ проводят не позднее чем через 24 ч после приготовления пробы.
Взвешивают 10 г пробы. Помещают образец для анализа в коническую колбу и добавляют последовательно 5 см3 насыщенного раствора буры и 100 см3 воды температурой не ниже 700С.
Нагревают колбу на кипящей водяной бане в течение 15 мин, периодически встряхивая. Дают колбе с содержимым остыть до комнатной температуры и добавляют последовательно 2 см3 реактива 1 и 2мл реактива 2 в течение 15 мин, периодически встряхивая.
Переливают содержимое в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Содержимое колбы выдерживают в течение 30 мин при комнатной температуре. Осторожно сливают верхний слой жидкости и фильтруют его через гофрированную фильтровальную бумагу, получая прозрачный раствор.
Предварительная обработка кадмиевой колонны
Промывают кадмиемую колонну последовательно 25 см3 раствора соляной кислоты 50 см3 воды и 25 см3 аммиачного буферного раствора, разбавленного 1:9. Не следует давать жидкости в воронке опускаться ниже верхней части капиллярной вводной трубки кадмиевой колонны.
Проверка восстановительной способности кадмиевой колонны
С помощью пипетки приливают 20 см3 эталонного раствора нитрата калия и одновременно 5 см3 аммиачного буферного раствора в резервуар на верху кадмиевой колонны. Собирают вытекающую жидкость в мерной колбе вместимостью 100 см3.
Колба резервуар почти полностью опустееет, обмывают его стенки два раза, используя каждый раз 15 см3 воды.
После того как последняя порция воды стечет в колонну, полностью зполняют резервуар водой.
После того как наберется около 100 см3 стекшей жидкости, удаляют колбу из-под колонны и доливают до метки.
С помощью пипетки приливают 10 см3 элюата в мерную колбу вместимостью 100 см3 и далее проводят анализ.
Если концентрация нитрита в элюате по калибровочному графику составляет менее 0,9 мкг нитрита натрия на 1 см3 (т.е. 90% от теоретической величины), кадмиевую колонну выбраковывают.
Перевод нитрата в нитрит.
С помощью пипетки приливают в резервуар на верху колонны 20 см3 фильтрата и одновременно 5 см3 аммиачного буферного раствора.
Собирают жидкость, стекающую из колонны, в мерную колонну вместимостью 100 см3. Проводят анализ.
Колориметрическое измерение
С помощью пипетки переносят аликвтоную часть элюаты (V, см3), но не более 25 см3, в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до 60 см3.
Добавляют 10 см3 раствора, затем 6 см3 раствора 3, перемешивают и оставляют на 5 мин в темноте при комнатной температуре.
Добавляют 2 см3 раствора 2, перемешивают и оставляют на 3-10 мин в темноте при комнатной температуре. Затем разбавляют водой до метки. Измеряют показатель спектрального поглощения раствора на ФЭКе с оптической длиной камеры 1 см и при длине волны около 538 нм.
Количество определений. Проводят два независимых определения на двух отдельных образца, взятых из одной пробы для анализа.
Калибровочная кривая. С помощью пипетки приливают в четыре мерные колбы вместимость 100 см3 10 см3 воды и 10 см3 каждого из трех эталонных растворов нитрита натрия, содержащих 2,5; 5,0 и 10,0 мкг нитрита на 1 кг.
Вычерчивают калибровочную кривую, наносят на график полученные показатели спектрального поглощения против показателей концентрации эталонных растворов в микрограммах на 1 см3.
Обработка результатов
Подсчет результатов
Содержание нитрата в пробе, выраженное в миллиграммах нитрата калия на килограмм, вычисляют по формуле
где m – масса образца, г; V – объем части элюата, см3; c – концентрация нитрита натрия в мкг/см3, определенная по калибровочной кривой и соответствующая показетелю спектрального поглощения раствора, полученного из образца, NaNO2 – массовая доля нитрита, выраженная в миллиграммах нитрита натрия на килограмм.
Лабораторная работа № 3