Chemical sample preparation of plant materials in tunnel-type microwave digestion systems for elemental analysis

Толық мәтін

Элементный состав растений, произрастающих в диких или контролируемых условиях, является отражением состояния окружающей их среды. В связи с этим анализ растительных материалов необходим при экологическом мониторинге, аналитическом контроле продуктов питания и лекарственного сырья, а также биогеохимических поисках полезных ископаемых. Наиболее часто для этого используют многоэлементные и производительные аналитические методы, такие как рентгенофлуресцентная спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, атомно-эмиссионная спектрометрия с дуговым разрядом/индуктивно связанной плазмой/лазером, инструментальный нейтронно-активационный анализ и др. [1].

Развитие современных инструментальных методов направлено на снижение переделов обнаружения и расширение списка аналитов, а также на улучшение точности результатов анализа при сокращении временных затрат. Причем надежность определения аналитов инструментальными методами с использованием растворов в значительной степени зависит от качества химической пробоподготовки образцов. Эта процедура обычно необходима для перевода определяемых элементов в более пригодную для детектирования форму, а также для их отделения от матрицы образца или концентрирования аналитов. Однако при химической пробоподготовке (ХП) существуют риски загрязнения образца, его неполного разложения, частичного извлечения определяемых элементов или их потери. Так, процедура подготовки растворов для анализа в соответствии с сертифицированной методикой [2], когда после кислотной минерализации растворы проб упаривают с небольшой добавкой фтористоводородной кислоты для концентрирования примесей, приводит к удалению кремния из раствора и возможным потерям других микроэлементов, например, Zr, Al, Ti и т. д. [3]. Без использования фтористоводородной кислоты может быть не достигнуто полное разложение пробы [4—6]. Определение кремния и алюминия методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП и МС-ИСП) проблематично, так как в растворе проб растительного происхождения при гидролизе и полимеризации кремния образуются мицеллы большого размера, которые отфильтровывают перед анализом или отгоняют при нагревании с фтористоводородной кислотой. Кроме этого, при недостаточной степени концентрирования некоторых элементов в растворах, например, Be и Ga, определение их содержаний методом АЭС-ИСП затруднено и возможно методом МС-ИСП только после отгонки Si-матрицы. Все это подтверждает, что этап химической пробоподготовки часто оказывается камнем преткновения для современных инструментальных методов.

Известно, что идеальная химическая пробоподготовка органических образцов для элементного анализа должна обеспечивать возможность реализации этой процедуры для большого количества образцов в течение короткого временного отрезка; пригодность получаемых растворов для многоэлементного анализа; безопасность процесса перевода твердого вещества в раствор, т.е. без нарушений требований техники безопасности; простоту реализации [7].

Подготовка большого количества растворов из порошковых образцов за короткое время возможна с применением систем микроволнового разложения (СМВР). Бурное развитие и применение таких систем связано с началом их серийного выпуска [8, 9]. Доказано, что микроволновое излучение позволяет улучшить окислительные способности реакционных смесей при повышенных температурах и давлениях, а также минимизировать неконтролируемые загрязнения и потери летучих элементов [7, 8, 10].

В настоящее время выпускаются разнообразные СМВР (табл. 1), основными отличительными особенностями которых можно считать объем и материал сосудов (масса минерализуемой органической навески, состав и объем реакционной смеси) и, как следствие, максимально возможные температуру и давление в сосудах (скорость и полнота реакций); технологию контроля давления и температуры; тип системы (реакторный или камерный); последовательное или одновременное (туннельный или карусельный тип) приготовление группы растворов в СМВР.

 

Таблица 1. Основные характеристики некоторых моделей систем микроволнового разложения по рекламным данным производителей

Фирма производитель	Название системы	Сосуд		Максимальная температура, ºС	Максимальное давление, psi (атм)	Технологии контроля температуры и давления	Навеска, г	Особенности
		Материал покрытия	Объем, мл
CEM Corp. (США)	Discover SPD 80	Кварц / тефлон	80	260	400 (27)	ActiVent™	0.5−1	Туннельный тип, последовательная (по одному) подготовка проб к элементному анализу
	Star-System 6	Кварц	50−250	500	Атмосферное	Температура контролируется для каждого сосуда индивидуально	до 10	Реакторный тип
	MARS 6	Тефлон	100	300	1500 (102)	iWave™	−	Карусельного типа
Anton Paar (Австрия)	Multiwave GO PLUS	Тефлон	50	180	1150 (80)	SmarVent™	до 3	Карусельного типа
	Multiwave7000	Кварц / тефлон	4−55	300	2880 (199)	Pressurized Digestion Cavity™	до 4	Карусельного типа
Milestone (Италия)	ETHOS UP	Тефлон	25−100	300	1450 (100)	ИК-сенсор для контроля температуры и бесконтактный QP-сенсор контроля давления	до 3	Карусельного типа
	UltraWave	Стекло / кварц / тефлон		300	2900 (200)	Single Reaction Chamber™	до 3	Карусель / реакторный тип
SINEO (Китай)	MDS-6G	Тефлон	100	300	1450 (100)	Температура контролируется погружным бесконтактным датчиком; Пьезоэлектрический кристаллический датчик давления	до 3	Карусельного типа
	MDS-15	Кварц / тефлон					до 10
NutechAnalytical Technologies Pvt.Ltd (Индия)	Nu-Wav-Ultra	Тефлон	100	300	1500 (102)	Пьезоэлектрический кристаллический датчик давления; высокоточный платиновый датчик температуры	−	Карусельного типа
Questron Corporation (Канада)	QWave 1000	Cосуды высокого давления eVHP с покрытием PTFE	100	260	1200 (83)	Каждый сосуд контролируется индивидуально по температуре и давлению	−	Как открытое, так и закрытое микроволновое разложение
SPC SCIENCE (Канада)	MultiVIEW	PTFE	75	200	1320 (90)	ИК-датчик температуры для каждого сосуда, без контроля давления	До 0.5	Индивидуальный магнетрон для каждой ячейки, одновременный нагрев 12 сосудов по общей или индивидуальной программе
Plazmatronika, (Польша)	Uniclever BM-1z	Кварц	110	315	1595 (110)	Датчики температуры и давления в каждом сосуде	2−5	Нет данных

 

На элементный анализ растения обычно поступают после высушивания на воздухе или лиофилизации (вымораживания) в виде порошков, которые представляют сложные многокомпонентные смеси органических, элементоорганических и минеральных веществ. Некоторые соединения плохо растворяются в минеральных кислотах, другие — в органических растворителях. Кроме того, разные части одного и того же растения могут иметь значимо отличающийся элементный состав [11], из-за чего элементы в малых навесках порошка всего растения могут быть распределены неоднородно. В связи с этим для приготовления растворов желательно использовать представительные аналитические навески массой от 0.25 до 3 г [12, 13]. Выбор таких масс обусловлен, в первую очередь, высоким содержанием C, N, O, H в органических соединениях (не менее 90 мас. %) при невысоком уровне (микро-, ультра- и следы) содержаний других элементов [1].

Список наиболее часто используемых реагентов для ХП растительных материалов приведен в табл. 2. Каждая из перечисленных минеральных кислот может взаимодействовать только с некоторыми компонентами растительного сырья, поэтому для извлечения всех химических элементов необходимо применение более одного окислителя [12]. Популярной при минерализации растений в СМВР является азотная кислота, однако ее способность окислять органические соединения зависит от температуры, при которой проходит процесс минерализации, и используемых объемов кислоты [10]. Избыток кислоты в конечном растворе при анализе негативно влияет на величину аналитического сигнала [14]. Окислительные свойства азотной кислоты можно усилить добавлением пероксида водорода [12], хотя его использование может привести к увеличению давления в сосудах СМВР. Смеси азотной кислоты и пероксида водорода широко используются, поскольку они эффективно минерализуют органическое вещество, что обеспечивает снижение матричных влияний в плазме при анализе [4] (табл. 3). Присутствие высоких содержаний органики и/или кремния требуют применения дополнительных реагентов [5, 28]. Соляная кислота также усиливает окислительные свойства азотной кислоты и предотвращает образование мицелл кремниевой кислоты. Фтористоводородная кислота способствует разрушению природных силикатов в растениях, что, с одной стороны, позволяет расширить круг определяемых элементов, а с другой стороны, образующиеся летучие соединения могут вызывать неконтролируемые потери эссенциальных и токсичных элементов [29]. Избыток этой кислоты в растворе может снизить интенсивности аналитических сигналов аналитов и повредить стеклянные и кварцевые детали прибора [14]. Хлорная кислота повышает окислительную способность реакционной смеси, но является взрывоопасной, в связи с чем ее использование часто запрещено, при этом она в любом количестве оказывает депрессирующее влияние на аналитический сигнал [15]. Использование серной кислоты ограничивает возможность определения содержания серы — эссенциального элемента в растениях. Минерализация мхов и лишайников лучше протекает в присутствии соляной или хлорной кислот, а хвои или морских водорослей — фтористоводородной кислоты [30, 31].

 

Таблица 2. Некоторые свойства реагентов, наиболее часто используемых при химической пробоподготовке растительных материалов

Реагент	Возможные ограничения		Преимущества
	при пробоподготовке	при процедуре измерения	при пробоподготовке	в анализе
HNO3	Ограниченная растворимость кремнезема и глинозема	Высокая концентрация в растворе оказывает депрессирующее влияние на интенсивность аналитического сигнала	Стабилизация ионов Ме+n в растворе; разложение органического вещества до H2O и CO2	Снижение влияния солевого состава
H2O2	Неконтролируемое повышение давления в сосудах	Не зафиксировано
HF	Образование летучих соединений Si, B, Al, Ti, Zr; образование плохо растворимых фторидов	Необходима некварцевая система ввода растворов в плазму при высокой концентрации в растворе; снижение точности определения аналитов, которые образуют летучие соединения	Усиление деструкции кристаллических структур	Увеличение числа аналитов
HCl	Вероятность образования нерастворимых соединений металлов: Ag, Hg	Высокая концентрация в растворе оказывает депрессирующее влияние на интенсивность аналитического сигнала
HClO4	Взрывоопасна
H2SO4	Образование нерастворимых соединений металлов: Ba, Pb, Ca	Высокая концентрация в растворе оказывает депрессирующее влияние на интенсивность аналитического сигнала; невозможность определения содержания серы	Расщепление жиров	Не зафиксировано

 

Таблица 3. Некоторые варианты химической пробоподготовки разных видов растений в разных системах микроволнового разложения для элементного анализа

Объект	Аналиты	СМВР	Масса навески (мг); реакционная смесь (объем, мл)	Число ступеней / общее время (мин)	Метод анализа	Литература
Хвоя сосны	Al, B, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na P, S, Zn	Mars 5	200; HNO3 (2) + H2O2 (1)+ H2O (2)	1 / 30	АЭС-ИСП	[15]
Лишайник, листья персика, шпината и томата, хвоя сосны	Ag, Al, As, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Ge, In, La, Li, Mn, Mo, Nd, Ni, Pb, Pr, Rb, Sb, Se, Sn, Sr, Th, Tl, U, V, W, Y, Zn		250; HNO3 (5) + H2O2 (2) + HF (0.01) + + H3BO3 (0.1)	1 / 20	МС-ИСП	[5]
Лист березы, Травосмесь луговая, водоросли, ХСС	Ag, Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Si, Sn, Sr, Ti, V, W, Y, Yb, Zn, Zr		100; HNO3 (7.5) + HCl (2.5) + HF (0.4)	1 / 60	АЭС- и МС-ИСП	[16]
Листья яблони, канолы и табака, травосмесь, пшеничное зерно	Al, B, Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, P, S, Zn		500; HNO3 (5) + H2O2 (1)	3 / 80	АЭС-ИСП	[17]
Лекарственные растения	Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Zn		500−1000; HNO3 (н/д)	н/д	АЭС-ИСП	[18]
Водоросли	Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, S, Zn	Mars 6	500; HNO3 (5)	1 / 35	МС-ИСП	[19]
Орегано, петрушка, базилик, кинза, листья яблони и персика	Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Mg, Mn, Ni, Sr, V, Zn	Star System-2	1000; HNO3 (24) + H2SO4 (2.5) + H2O2 (20)	4 / 21	АЭС- и МС-ИСП	[20]
Рис и семена	Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, P, S, Zn	Multiwave 3000	250; HNO3 (5) + H2O2 (5)	1 / 50	АЭС- и МС-ИСП	[21]
Листья оливы	Ag, Al, As, Au, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Sr, Tl, U, V, W, Zn, Zr	Ethos 900-Mega II	100; HNO3 (4) + HClO4 (0.2) + HF (0.12)	2 / 150	МС-ИСП	[22]
Листья шпината	Ba, C, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, P, S, Zn	ETHOS 1600	250; HNO3 (2) + H2O2 (1)	4 / 17	АЭС-ИСП	[23]
Листья томата	Al, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Se, Sn, Sr, V, Zn		300; HNO3 (7) + H2O2 (1)	2 / 25	АЭС- и МС-ИСП	[24]
Листья чая	Ag, Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Hg, Li, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Pb, Pt, Rb, Sb, Se, Si, Sn, Sr, Ti, Tl, V, Zn	Ethos Plus	500; HNO3 (3) + H2O2 (1) + H2O (4)	3 / 19,5	ПАЭС, АЭС- и МС-ИСП	[25]
Листья яблони	Al, Cu, Fe, Mo, Mn, Rb, Se, Sr, Zn, C	UltraWAVE	500; HNO3 (5)	3 / 33	АЭС- и МС-ИСП	[7]
Листья яблони, персика и томата, рисовая и пшеничная мука, хвоя сосны	Al, As, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Se, Si, Sr, Th, Ti, Tl, U, V, Zn	QWAVE-1000	500; HNO3 (5) + HF (0.1)	1 / 30	МС-ИСП	[26]
Береза, крапива двудомная, зверобой, тысячелистник	Fe, P, Zn	Uniclever BM-1z	500; HNO3 (5) + H2O2 (3)	3 / 22	ААС	[27]

Примечание: ПАЭС – атомно-эмиссионная спектрометрия в пламени, ААС – атомно-абсорбционная спектрометрия.

 

Объем реакционной смеси и соотношение в ней реагентов — также важные параметры, которые следует учитывать для обеспечения полноты и скорости ХП, как и масса аналитической навески. Полученные растворы должны быть стабильными и иметь низкую остаточную кислотность, которая близка к кислотности градуировочных растворов, поэтому реакционная смесь не должна содержать избытка кислоты. Кроме того, надежность химической пробоподготовки зависит не только от состава и массы образца, от природы и объема добавляемых реагентов, но также от температурно-временных режимов работы СМВР.

Анализ данных по ХП растительных материалов для элементного анализа с помощью СМВР при всем разнообразии таких систем показал, что до сих пор отсутствуют надежные схемы химической пробоподготовки, одновременно пригодные для всех видов растений (табл. 3). В принципе унификация схемы химической пробоподготовки возможна, так как минерализация органических соединений (клетчатка, белок, липиды и др.), из которых состоят любые растения, приводит к образованию большого количества воды и газовой фазы (пары воды, оксиды углерода, азота и т. д.), а уровень содержаний большого числа определяемых химических элементов в полученных растворах невысок. Разработка единой схемы ХП была бы полезна для полного (многоэлементного), а не фрагментарного изучения растительного мира Земли. Даже для одной и той же модели СМВР процедура ХП может иметь широкий спектр вариантов, начиная от выбора массы аналитической навески и объемов реагентов. Однако большинство исследователей не обосновывают свой выбор используемой (приглянувшейся) массы аналитической навески. Общее время, затрачиваемое на получение растворов в приведенных примерах, варьирует от 17 до 150 мин. Однозначно не установлено необходимое число ступеней и скорость нагрева, хотя известно, что не должно быть резкого нагрева для предотвращения быстрого образования газовой фазы [15]. Публикации о химической пробоподготовке растений в СМВР туннельного типа не были найдены.

Ограничение круга определяемых элементов в обсуждаемых работах обычно однозначно не связано с возможностями аналитических методов, а исходит из каких-то последующих интерпретационных посылов. Списки аналитов в разных работах полностью не совпадают, и их число варьирует от 3 до 42 при использовании сочетания методов АЭС-ИСП и МС-ИСП. В работах [17, 18, 20, 25] показано, что для определения эссенциальных и некоторых токсичных элементов, содержания которых находятся в диапазоне от n × 10^–5 до n мас. %, достаточно применения метода АЭС-ИСП.

При экологическом мониторинге, аналитическом контроле продуктов питания и лекарственного сырья требуется определение как можно более широкого круга элементов, поскольку жизненная необходимость или токсичность большинства химических элементов требует подтверждения или изучена только для некоторых видов растений. С другой стороны, определение большого набора элементов требует специфической химической пробоподготовки. Например, из-за проблем, возникающих при ХП, число публикаций, в которых определено содержание кремния — эссенциального элемента, отвечающего за иммунитет растения, крайне мало [3]. При всех трудностях химической пробоподготовки методы атомной спектрометрии могут обеспечить не только определение большого числа элементов, но и надежность результатов с достаточной точностью и повторяемостью на уровне микро- и ультрасодержаний аналитов [1, 32].

Цель настоящей работы заключалась в исследовании возможностей микроволновой системы туннельного типа и разработке надежной процедуры химической пробоподготовки разнообразных растений для одновременного определения элементов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Объекты, материалы и оборудование. Образцы. Для оценки качества разных вариантов химической пробоподготовки использовали сертифицированные стандартные образцы (ССО) состава водных и наземных растений:

• элодеи канадской (ЭК-1) ГСО 8921-2007 / СО КООМЕТ 0065-2009-RU;
• травосмеси (Тр-1) ГСО 8922-2007 / СО КООМЕТ 0066-2008-RU;
• листа березы (ЛБ-1) ГСО 8923-2007 / СО КООМЕТ 0067-2008-RU;
• хвои сосны сибирской (ХСС-1) ГСО 11961-2022.

Перечисленные ССО состава растений, которые являются чуткими индикаторами загрязнения природных наземных и водных экосистем, имеют достаточно полное описание элементного состава 63—68 химических элементов, причем органические соединения составляют более 95 мас. %, а содержания эссенциальных и потенциально токсичных элементов изменяются от n × 10^–5 до n мас. % [33].

Реагенты и стандартные растворы. В процессе исследования использовали деионизованную воду (ДИ-вода; 18.2 MΩ/cm), полученную с помощью системы очистки Milli-Q IQ7005 (Millipore SAS, Франция); концентрированные кислоты HNO₃ ос. ч. (АО “Купавнареактив”, Россия), HF ос. ч. (ООО “Сигма Тек”, Россия) и HCl ос. ч. (ЗАО “Реактив”, Россия), очищенные перегонкой без кипения кислоты в системах Savillex DST-100 Sub-boiling Distillation System (Savillex corp., США) и СПК-1 (ООО “Аналит Продактс”, Россия); пероксид водорода 30%-ный медицинский (ООО “Инновация”, Россия); стандарт-титры кислоты соляной и гидроксида натрия (0.1 моль/л, ТУ 2642-001-33813273-97, ООО “Уралхиминвест”, Россия); фенолфталеин ч. д. а. (ООО “Кемифилд”, Россия); спирт этиловый первый сорт (96.0%, Россия); аргон газообразный ос. ч. (высший сорт, ГОСТ 10157-2016, ООО “Маяк”, Россия); многоэлементные стандартные растворы СОП 15608-2014, СОП 15615-2014 и СОП 15616-2014 (ООО НПП “СКАТ”, Россия).

Градуировочные растворы готовили из отдельно взятых аликвот многоэлементных стандартных растворов при добавлении конц. HNO₃ и последующем разбавлении ДИ-водой. Содержания каждого аналита составили (мг/л): Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Na, Zn, K, P, B, V, Si, Cu, Ni, Ti, Rb — 0.01, 0.5, 1, 5, 10, 50; Ba, Sr — 0.001, 0.4, 2, 10, 20) в 1 М HNO₃.

Рабочий раствор щелочи готовили из ампулы стандарт-титра с(NaOH), содержимое которой количественно переносили в мерную колбу емк. 1 л, объем доводили до метки ДИ-водой. Аналогично готовили стандартизирующий раствор HCl. Навеску 0.5 г фенолфталеина растворяли в 0.05 л этилового спирта для приготовления 1% спиртового раствора-индикатора.

Лабораторное оборудование и посуда. Для всех химических процедур использовали дозаторы механические одноканальные емк. 0.01—0.1, 0.1—1, 1—5 мл (BIOHIT, Россия), градуированные полипропиленовые пробирки емк. 15 и 50 мл, колбы стеклянные мерные емк. 250 и 1000 мл, колбы Эрленмейера емк. 250 мл, бюретки для титрования номинальной емк. 25 мл с ценой деления шкалы 0.1 мл. Систему очистки лабораторной посуды пропариванием СОП-13 (ООО “Аналит Продактс”, Россия) использовали при подготовке посуды.

Полипропиленовую химическую посуду перед использованием замачивали в свежеприготовленном 10%-ном (по объему) растворе HNO₃ в течение трех дней, раз в день меняя кислоту и промывая посуду ДИ-водой. Затем в течение двух часов посуду пропаривали ДИ-водой в системе СОП-13 и трижды промывали ДИ-водой.

Стеклянную посуду для титрования подготавливали классическим способом.

Химическую пробоподготовку растительных материалов выполняли в СМВР туннельного типа MultiVIEW (SPC SCIENCE, Канада). Реакционные сосуды с политетрафторэтиленовыми вкладышами емк. 75 мл устанавливают в единый 12-позиционный транспортировочный штатив, который помещается в туннель из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием. Каждая позиция на штативе подвергается индивидуальному фокусированному микроволновому излучению от магнетрона (мощность 350 Вт), а контроль температуры осуществляется с помощью 12 независимых ИК-датчиков. Мощности магнетронов контролируются по цепям обратной связи через температуру в каждом сосуде. Такие технические особенности СМВР удобны для одновременной химической пробоподготовки аналитических объектов с разными матрицами (растения, почвы, зола уноса, горные породы и т. д.). Максимальные рабочие показатели температуры и давления составляют 200 °C и 90 атм соответственно. Однако при давлении 34 атм происходит аварийный сброс газовой фазы с последующим отключением магнетрона для этого автоклава (табл. 1).

Спектры градуировочных растворов и образцов, полученных после процедур ХП, регистрировали на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой iCAP 6300 DUO (Thermo Scientific, Великобритания). Система ввода аэрозоля в плазму состояла из кварцевых горелки, инжектора, циклонной распылительной камеры и распылителя SeaSpray, в которые раствор подавался с помощью перистальтического насоса. Операционные условия работы спектрометра представлены в табл. 4.

 

Таблица 4. Операционные условия работы

Параметр прибора	Показатель
Настройки источника:
Мощность, Вт	1150
Скорость плазмообразующего газа, л/мин	12
Скорость пробоподающего газа, л/мин	0.5
Условия работы перистальтического насоса:
Скорость при промывке системы ввода, об/мин	100
Скорость при анализе, об/мин	65
Время успокоения между промывкой и анализом, с	5
Условия получение аналитического сигнала:
Наблюдение	Аксиальное (A), Радиальное (R)
Время накопления аналитического сигнала, с	15(A), 5(R), 30 (полный спектр)
Число измерений	2

 

Содержания аналитов определяли в программе iTEVA на следующих атомных (I) и ионных (II) аналитических линиях (нм): Si I 212.4(R) и I 251.6(R); Al I 237.3(R) и I 308.2(R); Mg II 280.2(R) и I 285.2(R); Ca II 317.9(R) и I 422.6(R); Fe II 259.9(R); Na I 589.5(R); K I 766.4(R); Ba II 455.4(R) и II 493.4(R); Sr II 407.7(R) и II 421.5(R); Rb I 780(A); P I 213.6(A) и I 214.9(R); B I 249.6(A) и I 249.7(A); Mn II 257.6(A); Ti II 334.9(A); Ni II 231.6(A); V II 292.4(A); Cu I 324.7(R); Zn II 206.2(A) и 213.8(R). Сочетание наиболее и менее чувствительных длин волн линий аналитов позволило максимально расширить динамический диапазон определяемых содержаний, не прибегая к разбавлению образцов.

Методы исследования. Варианты химической пробоподготовки. Получение правильных результатов анализа растений зависит от массы анализируемого вещества; состава, объема и варианта добавления реакционной смеси к навеске образца при химической пробоподготовке; скорости нагрева и времени нахождения сосудов в СМВР.

Изучено влияние следующих аспектов химической пробоподготовки на полноту перевода в раствор четырех ССО состава разновидовых растений:

• различные аналитические навески образцов (0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.5 г);
• пять реакционных смесей (HNO₃ + HF, HNO₃ + HF + HCl, HNO₃ + H₂O₂ + HF, HNO₃ + H₂O₂ + HCl +HF, HNO₃ + H₂O₂ + HCl + HF + H₂O) с разными объемами реагентов, что обеспечило одиннадцать модификаций состава реакционной смеси (табл. 5);
• три варианта добавления химических реагентов к аналитической навеске ССО;
• три режима нагрева сосудов в СМВР.

 

Таблица 5. Составы исследованных реакционных смесей

Модификация реакционной смеси		Применяемые реагенты и их объемы, мл
Номер	Индекс	HNO3	H2O2	HF	HCl	H2O
1	9N-0.15F	9	–	0.15	–	–
2	9N-0.15F-2Cl	9	–	0.15	2	–
3	3N-0.5OH-0.05F	3	0.5	0.05	–	–
4	3N-1OH-0.05F	3	1	0.05	–	–
5	4N-1OH-0.05F	4	1	0.05	–	–
6	5N-1OH-0.05F	5	1	0.05	–	–
7	5N-1.5OH-0.05F	5	1.5	0.05	–	–
8	6N-1.5OH-0.05F	6	1.5	0.05	–	–
9	4N-1.5OH-0.05F-0.5Cl	4	1.5	0.05	0.5	–
10	4N-1.5OH-0.05F-1Cl	4	1.5	0.05	1	–
11	4N-1.5OH-0.05F-1Cl-2Aq	4	1.5	0.05	1	2

Примечание: индексы построены из сокращенных обозначений применяемых реагентов (N, F, Cl, OH и Aq – соответственно HNO₃, HF, HCl, H₂O₂ и вода), где числа – их объемы.

 

Перед реализацией любого варианта добавления химических реагентов во вкладыши сосудов СМВР отбирали соответствующую аналитическую навеску ССО.

Вариант I. Последовательно приливали соответствующие объемы HNO₃ и H₂O₂ (если пероксид водорода входил в реакционную смесь). Через два часа после прекращения вспенивания штатив с сосудами помещали в СМВР. После минерализации и охлаждения к полученным растворам добавляли соответствующий объем HF и разбавляли водой до конечного объема 15 мл.

Вариант II. В зависимости от массы навески ССО последовательно добавляли HNO₃ и H₂O₂ (если пероксид водорода входил в реакционную смесь), а через 1—2 ч добавляли HCl и H₂O в зависимости от состава реакционной смеси. Закрытые автоклавы с реакционной смесью оставляли на 18 ч, а затем помещали в СМВР, после микроволнового воздействия к полученным растворам добавляли соответствующий объем HF и разбавляли водой до конечного объема 15 мл.

Вариант III — это раздельно-последовательное добавление реагентов к аналитической навеске. В зависимости от массы навески добавляли 2/3 от общего объема HNO₃ и оставляли на 18 ч в закрытых автоклавах. Затем последовательно добавляли оставшиеся объемы азотной кислоты, H₂O₂ (если пероксид водорода входил в реакционную смесь), HCl и H₂O (также в зависимости от состава реакционной смеси). После завершения пенообразования (в течение двух-трех часов) вкладыши помещали в СМВР, в остывшие полученные растворы добавляли соответствующий объем HF и разбавляли водой до конечного объема 15 мл.

Испытали три режима нагрева сосудов (табл. 6): режим 1 состоял из одноступенчатого нагрева до 180 ^оC и использовался только для 1 и 2 модификаций состава реакционной смеси с навесками 0.5 г, как рекомендовано в работе [28]; режим 2 — это двухступенчатый нагрев с максимальной температурой 200 ^оC; режим 3 — трехступенчатый нагрев с максимальной температурой 180 ^оC. Одно- и двухступенчатый режимы запрограммированы в СМВР MultiVIEW.

 

Таблица 6. Операционные условия температурно-временных режимов системы микроволнового разложения MultiVIEW

Режим	Ступень 1			Ступень 2			Ступень 3
	Температура, оС	Время, мин		Температура, оС	Время, мин		Температура, оС	Время, мин
		нагрева	выдержки		нагрева	выдержки		нагрева	выдержки
1	180	10	10	–	–	–	–	–	–
2	150	12	5	200	8	5	–	–	–
3	90	25	15	120	10	10	180	10	10

 

Определение остаточной кислотности приготовленных растворов проб. Анализируемые и градуировочные растворы должны иметь одинаковую фоновую концентрацию кислоты [14], поэтому для установления коэффициента разбавления растворов после микроволнового разложения определяли их остаточную кислотность методом кислотно-основного титрования — измеряли объем рабочего раствора, затрачиваемого на нейтрализацию. Остаточную кислотность рассчитывали по формуле:

$c\left({\text{H}}^{+}\right)=\frac{c\left({\text{OH}}^{-}\right)\cdot V\left({\text{OH}}^{-}\right)}{V\left({\text{H}}^{+}\right)}$,

где c(H⁺) — остаточная кислотность анализируемых растворов, М; c(OH^–) — концентрация рабочего раствора NaOH, М; V(OH^–) — объем затраченного рабочего раствора щелочи, мл; V(H⁺) — аликвота анализируемого раствора, мл.

В связи с тем, что гидроксид натрия гигроскопичен, перед каждой процедурой титрования требуется стандартизация его раствора. Для этого в коническую колбу помещали 10 мл приготовленного стандартного раствора HCl, приливали 150 мл воды, добавляли три капли раствора-индикатора и титровали рабочим раствором NaOH до появления устойчивой светло-розовой окраски, которая сохранялась в течение 30 с.

Остаточную кислотность приготовленных растворов проб (аликвота составляла 0.1 мл) определяли аналогичным образом.

Контроль полноты извлечения аналитов из образцов растительных материалов в раствор. Надежность процедуры химической пробоподготовки оценивали с помощью критерия R:

$R=\frac{c}{A}\times 100\text{\%}$,

где с и A — найденное и аттестованное содержание аналита в стандартном образце.

Полученные оценки разбивали на три класса: норма или хорошо (R = 100 ± 10); удовлетворительно (75 < R ≤ 90 и 110 < R ≤ 125); брак (R <75 и R > 125).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Всего выполнили 216 экспериментов по ХП с варьированием масс аналитических навесок четырех сертифицированных стандартных образцов состава разновидовых растений (ЭК-1, Тр-1, ЛБ-1, ХСС-1), модификаций состава реакционной смеси, объемов реагентов и способов их добавления к навескам ССО при изменении режима нагрева сосудов. Полученные результаты приведены в табл. 7 и 8, а также на рис. 1 и 2.

 

Рис. 1. Температурные диаграммы двух- и трехступенчатого режимов нагрева сосудов в MultiVIEW при разных вариантах добавления комбинации кислот 3N-0.5OH-0.05F к аналитическим навескам сертифицированных стандартных образцов ЭК-1 (а)−(г) и ХСС-1 (д)−(з) массой 0.1 г.

 

Рис. 2. Оценка степени извлечения аналитов в раствор из порошков сертифицированных стандартных образцов в зависимости от состава и объема реакционной смеси и массы навески.

 

Влияние температурно-временных режимов системы микроволнового разложения на полноту разложения образцов. Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что для определения микроэлементов в растениях желательно увеличить число кислот и/или время микроволнового нагрева, при этом скорость нагрева реакционной смеси не должна превышать 5 ^оC/мин. Одноступенчатый нагрев, запрограммированный в СМВР MultiVIEW для ХП по данным [28], обеспечивает резкий набор температуры (15.9 ^оC/мин) и неконтролируемое повышение давления в сосудах, что может способствовать аварийному отключению магнетрона на конкретной ячейке штатива (табл. 6). Большая часть растворов, полученных с помощью одноступенчатого нагрева, содержала осадок, т.е. разложение образцов было неполным (табл. 7). При получении отрицательных результатов (отключение отдельных ячеек СМВР или образование осадка в растворе) проводили повторные эксперименты. Действительно, если было зафиксировано аварийное отключение магнетрона для одной ячейки, то это не сказывалось на выполнении заданной программы в остальных ячейках штатива. Химическую пробоподготовку одновременно выполняли для полностью заполненного штатива. Стабильность работы системы микроволнового разложения MultiVIEW подтверждали повторением химических пробоподготовок ССО ЭК-1, Тр-1, ЛБ-1 и ХСС-1, выполненных в одинаковых операционных условиях. Вариации реальной температуры для разных образцов не превышали ±6 ^оC. Повторное получение отрицательных результаты дополнительно свидетельствовало о необходимости изменения реакционной смеси, варианта добавления реакционной смеси к навеске, температурно-временных режимов СМВР. Число получаемых в одноступенчатом режиме растворов с осадком снизилось только при раздельно-последовательном добавлении реакционной смеси к навеске (вариант III) (табл. 7).

 

Таблица 7. Количество образцов с осадком и остаточная кислотность растворов, полученных при разных модификациях состава реакционной смеси, вариантах добавления реакционной смеси, температурно-временных режимах системы микроволнового разложения и для разных масс аналитических навесок (пустые клетки – растворы в соответствующих условиях не готовили)

Модификация реакционной смеси		Навеска, г	Количество растворов с неполным разложением образца (осадок или аварийное отключение СМВР) при разных вариантах добавления реагентов (I, II, III) и разных режимах нагрева сосудов (1, 2, 3) в СМВР									Остаточная кислотность растворов при разных вариантах добавления реагентов, М
			вариант I			вариант II			вариант III
номер	индекс
			1	2	3	1	2	3	1	2	3	I	II	III
1	9N-0.15F	0.5	3			4			2			7.1	7.3	8.2
2	9N-0.15F-2Cl	0.5	1			1			0			7.3	7.2	8.0
3	3N-0.5OH-0.05F	0.1		2			1	1		0	0	2.6	3.2	3.2
		0.15		3			2	3		0	0	2.6	3.1	3.2
4	3N-1OH-0.05F	0.1						3			0		3.1	3.2
		0.15									0			3.1
5	4N-1OH-0.05F	0.15						4			0		3.9	4.1
		0.2						4			0		4.0	4.0
6	5N-1OH-0.05F	0.2						1			0		4.8	5.1
		0.25						1			0		4.8	4.9
7	5N-1.5OH-0.05F	0.25						2			1		4.8	4.7
		0.3						4			0		4.8	4.6
		0.35						3			1		4.5	4.0
8	6N-1.5OH-0.05F	0.3						4			1		5.4	5.8
		0.35						4			1		5.4	5.5
9	4N-1.5OH-0.05F-0.5Cl	0.15						1			0		3.8	4.0
10	4N-1.5OH-0.05F-1Cl	0.15						1			0		4.2	4.0
		0.3						1			0		4.1	3.6
		0.35						2			0		4.0	3.5
		0.4						1			0		3.6	3.1
		0.5						1			0		3.5	3.0
11	4N-1.5OH-0.05F-1Cl-2Aq	0.3						4			0		4.1	4.0
		0.35						4			1		4.0	3.9
Всего получено растворов			8	8		8	8	84	8	8	84

 

Ход нагрева и достижение заданных температур при двух- и трехступенчатом режиме работы СМВР показаны на примере получения растворов ССО ЭК-1 и ССО ХСС-1 из навесок 0.1 г и комбинации кислот 3N-0.5OH-0.05F (рис. 1). При двухступенчатом режиме работы СМВР (скорость нагрева на первой ступени 10.75 °C/мин) и варианте I добавления реагентов для навески ССО ЭК-1 (содержание кремния 1.1 мас. %) срабатывает аварийное отключение магнетрона, когда реальная температура значительно отличается от заданной (рис. 1а). Аварийное отключение при режиме 2 нагрева сосудов и добавлении реагентов по варианту II не наблюдали. Тем не менее в растворе ЭК-1 наблюдали осадок (табл. 7). Кроме этого, в течение первых трех минут в сосуде происходит резкий рост температуры (синяя линия), значительно отличающийся от заданного (красная линия) (рис. 1б, в). Аналогичный скачок температуры наблюдали при получении раствора ССО ХСС-1 (рис. 1д–з). Таким образом, запрограммированный двухступенчатый режим снижает количество брака при химической пробоподготовке навесок массой 0.1 г (табл. 7), но не исключает вариант неполного перевода больших масс образца в раствор даже при максимальной температуре. Наиболее плавное достижение заданных температур происходит в трехступенчатом режиме (табл. 6), когда скорость нагрева содержимого сосудов на первой ступени составляет 2.76 ^оC/мин (рис. 1в, г, ж, з).

Для исключения работы СМВР MultiVIEW на максимальной для нее температуре увеличили время выдержки растворов на каждой ступени (табл. 6), что позволило полностью исключить ситуации аварийного отключения системы и уменьшить вариации реальной температуры для разных образцов до ±2 ^оC. Кроме этого, увеличенная выдержка растворов на каждой из трех ступеней позволяет без значимого увеличения времени воздействия микроволнового излучения получить растворы из масс, превышающих 0.1 г. В дальнейшей работе за основной приняли режим 3 работы СМВР.

Влияние состава реакционной смеси и варианта ее добавления на полноту разложения образцов. Варьирование способа добавления реагентов дает возможность предотвратить отказ работы СМВР и уменьшить число растворов с осадком (табл. 7) даже для модификаций 1 и 2 состава реакционной смеси. Присутствие в реакционной смеси соляной кислоты увеличивает вероятность полного переведения аналитической навески массой 0.5 г в раствор. Однако получаемые с помощью этих модификаций растворы имеют высокую остаточную кислотность и требуют 7—8-кратного разбавления для приведения их к фоновому содержанию кислоты, сопоставимому с градуировочными растворами. Значительное разбавление растворов негативно сказывается на пределах определения аналитов на уровне ультранизких концентраций [1].

Из 16 растворов, полученных с помощью варианта I при одно- и двухступенчатом режимах нагрева сосудов в СМВР, в девяти присутствовал осадок. В 100 растворах, приготовленных согласно варианту II при одно-, двух- и трехступенчатых режимах нагрева СМВР, только в 40% случаев получили растворы без осадков (табл. 7). Увеличение массы аналитических навесок и объема только HNO₃ не обеспечивает получение растворов без осадка (комбинации 4N-1OH-0.05F; 5N-1OH-0.05F и 6N-1OH-0.05F). Наименьшая доля растворов с осадком получена при использовании реакционных смесей, включающих HCl (комбинации 4N-1.5OH-0.05F-0.5Cl; 4N-1.5OH-0.05F-1Cl). Одновременное увеличение объемов HNO₃ и H₂O₂ при большей массе навески незначительно снижает число растворов с осадком, однако остаточная кислотность таких растворов увеличивается от 4.8 до 5.8 М (табл. 7). Чем ниже остаточная кислотность получаемых растворов, тем меньше требуемая кратность разбавления полученного раствора для приведения к фоновому содержанию кислоты в градуировочных растворах, и тем больше аналитов возможно одновременно определить методом АЭС-ИСП.

При добавлении реагентов к навеске в соответствии с вариантом III получили только 7% растворов с осадками при всех режимах нагрева сосудов в СМВР. Исключительно для комбинации реактивов 4N-1.5OH-0.05F-1Cl из разных аналитических навесок в диапазоне масс 0.15—0.5 г все полученные растворы были без осадков. Остаточная кислотность (3.0 М) оказалась наименьшей в растворах, полученных при указанной комбинации реактивов и навеске массой 0.5 г, что при разбавлении незначительно повлияет на пределы определения аналитов. Например, разбавление растворов в четыре раза и более приводит к занижению результатов определения цинка в образцах с содержанием ниже 40 мг/кг (табл. 8 и рис. 2).

 

Таблица 8. Результаты определения цинка в растворах, полученных в температурно-временном режиме 3 системы микроволнового разложения из разных масс аналитических навесок и при разных модификациях реакционной смеси, добавляемой согласно варианту III (c – найденное содержание)

Номер модификации реакционной смеси (навеска, г)	Коэффициент разбавления растворов для достижения фоновой концентрации кислоты 1 М	Эк-1		Тр-1		ЛБ-1		ХСС-1
		cZn, мг/кг	R, %	cZn, мг/кг	R, %	cZn, мг/кг	R, %	cZn, мг/кг	R, %
1 (0.5)	8	–	–	18.2	77	–	–	42	94
2 (0.5)	8	14.8	72	17.2	73	92	98	41	90
3 (0.1)	3	6.6	32	11.8	50	95	101	36	81
3 (0.15)	3	11.5	56	17.2	73	96	102	41	90
4 (0.1)	3	23.5	114	26.0	110	105	112	51	114
4 (0.15)	3	22.5	109	24.8	105	107	114	49	109
5 (0.15)	4	6.4	31	12.5	53	94	100	37	82
5 (0.2)	4	10.5	51	15.6	66	100	106	41	92
6 (0.2)	5	9.5	46	13.5	57	100	106	40	89
6 (0.25)	5	13.2	64	16.3	69	96	102	42	93
7 (0.25)	5	10.9	53	15.8	67	–	–	39	86
7 (0.3)	5	11.9	58	16.8	71	97	103	41	92
7 (0.35)	4	–	–	19.1	81	98	104	43	96
8 (0.3)	6	–	–	18.9	80	97	103	39	87
8 (0.35)	6	–	–	16.5	70	98	104	42	93
9 (0.15)	4	6.0	29	12.3	52	83	88	33	74
10 (0.15)	4	16.9	82	17.5	74	94	100	32	71
10 (0.3)	4	15.4	75	21.3	90	96	102	43	95
10 (0.35)	4	15.2	74	20.8	88	73	77	43	96
10 (0.4)	3	15.3	74	20.3	86	94	101	44	97
10 (0.5)	3	20.2	98	21.3	90	92	98	44	97
11 (0.3)	4	13.2	64	18.6	79	98	104	45	99
11 (0.35)	4	14.6	71	18.9	80	–	–	45	101

Примечание: аттестованное содержание цинка в образцах, мг/кг: ЭК-1 – 20.6 ± 1.4; Тр-1 – 23.6 ± 1.1; ЛБ-1 – 94 ± 6; ХСС-1 – 45 ± 3.

 

Таким образом, для навесок массой 0.15—0.5 г добавление реакционной смеси (комбинация реактивов 4N-1.5OH-0.05F-1Cl) в соответствии с вариантом III позволяет получать растворы требуемого качества.

Влияние массы аналитической навески на точность определения аналитов. Все описанные выше проблемы (отключение отдельных ячеек СМВР или получение растворов с осадком) чаще характерны только для образцов ЭК-1 и ЛБ-1, гранулометрический и элементный состав которых значительно варьирует [33]. Только в этих образцах массовая доля фракции частиц размером >125 мкм составляет 23.09 и 18.38% для ССО ЭК-1 и ЛБ-1 соответственно, что в разы больше, чем для образцов ССО Тр-1 и ХСС-1. Элементный состав образца водного растения характеризуется повышенными содержаниями Ca, K, Si, Fe, Mn, Sr и Ti (мас. %): 2.8 ± 0.2, 3.22 ± 0.16, 1.1 ± 0.2, 0.26 ± 0.01, 0.052 ± 0.003, 0.0174 ± 0.0009, 0.0077 ± 0.0014 соответственно. Для элементного состава образца листа березы специфичны высокие содержания Ca, Mn и Ti (мас. %): 1.6 ± 0.09, 0.093 ± 0.007, 0.0059 ± 0.0012 соответственно. Несмотря на указанные особенности, а также отличия в составе ССО во всех случаях получили растворы без осадка. Результаты анализа растворов всех ССО свидетельствуют о полном извлечении аналитов из порошков (рис. 2).

Удовлетворительные и хорошие результаты определения Mg, Ca, Fe, K, Mn, Ba, Sr и P достигнуты для растворов, приготовленных из навесок массой 0.15 г и более, минерализованных обработкой реакционными смесями разных модификаций (рис. 2). Однако для АЭС-ИСП-определения B, Rb, Ni, Cu, V, Zn с содержаниями менее 15, 5, 3, 5, 1 и 25 мг/кг соответственно требуется приготовление растворов из аналитических навесок более 0.35 г (рис. 2 и табл. 8).

Хорошие результаты определения кремния (рис. 2) достигнуты только при комбинации кислот 4N-1.5OH-0.05F-1Cl (модификация 10 реакционной смеси) и навесок массой более 0.35 г. Разбавление растворов более чем в четыре раза не позволяет получать удовлетворительные результаты определения кремния для содержания 0.3 мг/кг.

Не доказано, что алюминий является жизненно необходимым для растений элементом, однако информация о его содержании требуется при экологическом мониторинге. Надежные результаты определения алюминия (рис. 2) получили только для навесок массой 0.4 и 0.5 г при комбинации кислот 4N-1.5OH-0.05F-1Cl (модификация 10 реакционной смеси). Однако для ЭК-1 (водоросль) малые аналитические навески и/или разбавление растворов более чем в пять раз приводит к завышению результатов. Качество результатов определения натрия зависит от массы аналитической навески и/или коэффициента разбавления растворов (рис. 2): разбавление растворов с низким содержанием (менее 0.01 мг/кг) натрия более чем в три раза приводит к завышенным результатам. Надежность определения титана (рис. 2) также связана со степенью разбавления полученных растворов, максимально допустимое разбавление — в три раза. Точность определения также зависит от используемой реакционной смеси и массы аналитической навески. Если HCl входит в смесь и масса навески составляет 0.5 г, то хороший результат анализа любого вида растения можно гарантировать.

Для всех исследованных элементов (рис. 2) использование комбинации кислот 4N-1.5OH-0.05F-1Cl (модификация 10 реакционной смеси) при минерализации 0.5 г любых видов растений расширило круг элементов, определяемых методом АЭС-ИСП, в сравнении с данными [7, 15—18, 20, 21, 23, 25].

В работе [25] показано, что реакционная смесь, в которой воду использовали как дополнительный реагент, интенсифицирует химическую пробоподготовку в СМВР Ethos Plus. Однако результаты определения аналитов с применением модификации 11 состава реакционной смеси не подтверждают этого для СМВР MultiVIEW.

* * *

Для разработки надежной процедуры химической пробоподготовки разнообразных растений с помощью MultiVIEW СМВР туннельного типа проведено более 216 экспериментов с варьированием масс аналитических навесок четырех сертифицированных стандартных образцов разновидовых растений (ЭК-1, Тр-1, ЛБ-1, ХСС-1), модификации состава и объемов реагентов, а также способов их добавления к навескам ССО при изменении температурно-временных режимов работы системы микроволнового разложения.

Показано, что при раздельно-последовательном добавлении реакционной смеси, состоящей из HNO₃ (4 мл), H₂O₂ (1.5 мл), HCl (1мл) и HF (0.05 мл), к навеске образца растений массой 0.5 г и использовании трехступенчатого режима нагрева сосудов, когда скорость нагрева на первой ступени составляет 2.76 ^оC/мин и время выдержки растворов увеличено до 15 мин, получаются растворы без осадков с низкой остаточной кислотностью. Благодаря необходимости их разбавления в минимальной степени возможно надежное (R,% = 100 ± 10) одновременное определение содержаний большинства эссенциальных элементов (Si, Al, Ca, Fe, Na, K, Mg, Mn, P, Ba, Sr, B, Rb, Ti, Ni, Cu, V и Zn) методом АЭС-ИСП.

Таким образом, предложенная процедура химической пробоподготовки оказалась универсальной для минерализации образцов растений разных видов и состава, расширила круг одновременно определяемых элементов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой при использовании внешней градуировки по стандартным растворам, что позволит более полно изучать элементный состав растительного мира Земли.

Работа выполнена на оборудовании ЦКП “Изотопно-геохимических исследований” ИГХ СО РАН в рамках государственного задания по теме НИР № 0284-2021-0005 “Развитие методов исследования химического состава и структурного состояния природных и техногенных сред в науках о Земле”.

Авторлар туралы

E. Shabanova

Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: shev@igc.irk.ru
Ресей, Irkutsk

A. Zak

Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: shev@igc.irk.ru
Ресей, Irkutsk

I. Vasil’eva

Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: shev@igc.irk.ru
Ресей, Irkutsk

Әдебиет тізімі

Қосымша файлдар