КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО ПИЩЕВОГО КРАСИТЕЛЯ ЗЕЛЕНЫЙ ПРОЧНЫЙ FCF (Е143) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АМИНИРОВАННОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
Аннотация
Определены условия сорбционного концентрирования синтетического пищевого красителя Зеленый прочный FCF (Е143) основным оксидом алюминия и оксидом алюминия, модифицированным полигексаметиленгуанидином (Al2O3-ПГМГ). Время установления сорбционного равновесия при извлечении красителя Е143 составляет 15 мин для обоих сорбентов. Количественное извлечение красителя сорбентом Al2O3-ПГМГ достигается в диапазонах рН 1,0–3,0 и рН 6,5–7,5. Максимальная степень извлечения основным оксидом алюминия не превышает 80% и достигается в диапазоне рН 2,0–5,0. Сорбционная емкость сорбентов по отношению к красителю Е143 составляет для Al2O3 20 мкмоль/г, для Al2O3-ПГМГ 35 мкмоль/г при рН 1 и 11 мкмоль/г при рН 6,5. Полученные экспериментальным путем изотермы сорбции для Al2O3-ПГМГ при рН 1 и рН 6,5 удовлетворительно описываются моделью Ленгмюра. Изотерма адсорбции для Al2O3 на отрезке роста сорбционной емкости наиболее удовлетворительно описывается моделью Фрейндлиха. При извлечении красителя Е143 поверхность сорбентов приобретает окраску, характерную для красителя в растворе. При этом в спектре диффузного отражения поверхности сорбентов наблюдается интенсивная полоса с максимумом при 620 нм. Предложена методика сорбционно-фотометрического определения красителя Е143 в варианте спектроскопии диффузного отражения с использованием Al2O3-ПГМГ. Предел обнаружения, рассчитанный по 3s-критерию, равен 7 мкг/л при использовании 10 мл раствора. Диапазон определяемых содержаний 0,02–3,0 мг/л. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,08 (n=10). Селективность концентрирования и последующего определения красителя Е143 в фазе сорбента при рН 1,0 выше, чем при рН 6,5. Разработанная методика опробована при определении красителя Е143 в модельном растворе на основе безалкогольного напитка.
Для цитирования:
Дидух-Шадрина С.Л., Буйко О.В., Лосев В.Н., Чаш-оол Н.Н. Концентрирование и определение синтетического пищевого красителя Зеленый прочный FCF (Е143) с использованием аминированного оксида алюминия. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 3. С. 27-35. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6714.
Литература
Bessonov V.V. Control system for the use of dyes in the production of food products in the Russian Federation. The order of selection of objects of study. Voprosy Pitaniya. 2010. V. 76. N 1. P. 59-65 (in Russian).
Bişgin A.T. Single and simultaneous solid-phase extraction and UV–Vis determination for monitoring E129, E133 and E110 in foodstuffs. Iranian J. Sci. Tec., Transact. A: Sci. 2021. V. 45. P. 163–175. DOI: 10.1007/s40995-020-00989-y.
Bişgin, A.T., Uçan, M., Narin, İ., Soylak, M.A. Comparative Study for Separation, Preconcentration and Determination of Tartrazine (E 102) in Soft Drink Samples by Two Kinds of Amberlite Resins. Food Anal. Meth. 2015. V. 8. N 8. P. 2141–2149. DOI: 10.1007/s12161-015-0099-5.
Bişgin A.T., Sürme Y., Uçan M., Narin İ. Simultaneous Preconcentration and Determination of Rhodamine B and Brilliant Blue. Iranian J. Sci. Tec., Transact. A: Sci. 2020. V. 44. N 3. P. 695–705. DOI: 10.1007/s40995-020-00892-6.
Zhang X., Zeng T., Wang S., Niu H., Wang X., Cai Y. One-pot synthesis of C18-functionalized core-shell magnetic mesoporous silica composite as efficient sorbent for organic dye. J. Colloid Interface Sci. 2015. V. 448. P. 189–196. DOI: 10.1016/j.jcis.2015.02.029.
Zhang X., Zhang J., Li W. Magnetic graphene oxide nano-composites as the adsorbent for extraction and pre-concentration of azo dyes in different food samples followed by high-performance liquid chromatography analysis. Food Add. Contamin.: Pt. A. 2018. V. 35. N 11. P. 2099–2110. DOI: 10.1080/19440049.2018.1526415.
Qin P., Yang Y., Li W., Zhang J., Zhou Q., Lu M. Amino-functionalized mesoporous silica nanospheres (MSN-NH2) as sorbent for extraction and concentration of synthetic dyes from foodstuffs prior to HPLC analysis. Anal. Meth. 2019. V. 11. N 1. P. 105–112. DOI: 10.1039/C8AY02215A.
Ramazanova G.R., Tikhomirova T.I., Apyari V.V. Adsorption of Sunset Yellow FCF food dye from aqueous solu-tions and its determination by diffuse reflectance spectroscopy. J. Anal. Chem. 2015. V. 70. N 6. Р. 685–690. DOI: 10.1134/s1061934815060131.
Pisareva A.S., Tikhomirova T.I. Sorption of Synthetic Anionic Amaranth Dye from an Aqueous Solution on Hy-drophobized Silica and Alumina. Rus. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93. N 3. P. 534–537. DOI: 10.1134/S0036024419030142.
Vidotti Eliane C., Cancino Juliana C., Oliveira Claudio C., Rollemberg Maria do Carmo E. Simultaneous Deter-mination of Food Dyes by First Derivative Spectrophotometry with Sorption onto Polyurethane Foam. Anal. Sci. 2005. V. 21. N 2. P. 149-153. DOI: 10.2116/analsci.21.149.
Coelho T.M., Vidotti E.C., Rollemberg M.C., Medina A.N., Baesso M.L., Cella N., Bento A.C. Photoacoustic spectroscopy as a tool for determination of food dyes: Comparison with first derivative spectrophotometry. Talanta. 2010. V. 81. P. 202-207. DOI: 10.1016/j.talanta.2009.11.058.
Ramazanova G.R., Tikhomirova T.I., Apyari V.V. Sorption of food colorings on polyurethane foam and aluminum oxide. Vestn. Mosk. Univ., Ser. 2. Khim. 2013. V. 54. N 4. P. 196-202 (in Russian). DOI: 10.3103/S002713141304007X.
Rukosueva E.A., Aliyarova G.R., Tikhomirova T.I., Apyari V.V., Nesterenko P.N. Simultaneous Determination of Synthetic Food Dyes Using a Single Cartridge for Preconcentration and Separation Followed by Photometric De-tection. Int. J. Anal. Chem. 2020. V. 2020. P. 2409075. DOI: 10.1155/2020/2409075.
Tikhomirova T.I., Ramazanova G.R., Apyari V.V. Adsorption preconcentration of synthetic anionic food dyes. J. Anal. Chem. 2017. V. 72. N 9. P. 917-934. DOI: 10.7868/S0044450217090018
Tikhomirova T.I., Ramazanova G.R., Apyari V.V. A hybrid sorption – Spectrometric method for determination of synthetic anionic dyes in foodstuffs. Food Chem. 2017. PMID: 27979213. N 221. P. 351-355. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.10.042.
GOST (State Standard) 32073-2013. Food products. Methods for identification and determination of the mass fraction of synthetic dyes in alcoholic beverages. M.: Standardinform. 2014. 28 p. (in Russian).
GOST (State Standard) R 52671-2006. Food products. Methods for identification and mass fraction of synthetic dyes in caramel. M.: Standardinform. 2007. 24 p. (in Russian).
GOST (State Standard) R 31701-2012. Food products. Method for determining the presence of synthetic dyes in spices. M.: Standardinform. 2014. 14 p. (in Russian).
GOST (State Standard) R 33279-2015. Canned fruits. Method for determining the presence of quinoline, triarylmethane and azo dyes. M.: Standardinform. 2019. 12 p. (in Russian).
Didukh-Shadrina S., Losev V., Metelitsa S., Trofimchuk A., Zaporozhets O. Simultaneous IСP-MS determination of trace metals in natural water and snow after their preconcentration on novel adsorbent based on Al2O3 impregnated with Alizarin Complexone. Int. J. Env. Anal. Chem. 2022. V. 102. N 10. P. 2322-2341. DOI: 10.1080/03067319.2020.1754405.
Didukh S.L., Losev V.N. Adsorption-photometric and testdetermination of copper in aqueous media using the oxides modified with polyhexamethylene guanidine and bathocu-proinedisulfonic acid. Analitika Kontrol. 2017. V. 21. N 1. P. 49-56 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2017.21.1.005.
Didukh-Shadrina S.L., Losev V.N., Samoilo A., Trofimchuk A.K., Nesterenko P.N. Determination of Metals in Natural Waters by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy after Preconcentration on Silica Se-quentially Coated with Layers of Polyhexamethylene Guanidinium and Sulphonated Nitrosonaphthols. Int. J. Anal. Chem. 2019. ID 1467631. P. 1-13. DOI: 10.1155/2019/1467631.
Kosmulski M. The pH dependent surface charging and points of zero charge. VII. Update. Adv. Colloid Interface Sci. 2018. V. 251. P. 115–138. DOI: 10.1016/j.cis.2017.10.005.
Goyne K.W., Zimmerman A.R., Newalkar B.L, Komarneni S., Brantley S.L., Chorover J. Surface charge of variable porosity Al2O3(s) and SiO2(s) adsorbents. J. Porous Mat. 2002. V. 9. P. 243–256. DOI: 10.1023/A:1021631827398.
Tikhomirova T.I., Kubyshev S.S., Ivanov A.V., Nesterenko P.N. Sorbent based on aluminiun oxed modified with Tiron. Russ. J. Phys. Chem. A. 2009. V. 83. N 7. P. 1208-1211. DOI: 10.1134/S0036024409070280.
Smirnova N.N., Pokryshkina A.S., Smirnov K.V. Immobilization of reactive dyes on the surface of ultrafiltration membranes based on poly-m-phenylenisophthalamide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 1. P. 30-37. DOI: 10.6060/ivkkt.20226501.6378.
