Дәріс 9. Тамақ өнімдеріндегі минералды заттар мен витаминдердің құрамын анықтау әдістері.

Эмульсияларды және әр түрлі тұнбасы бар (мутный) орталарды зерттеу үшін нефелометрия әдісі қолданылады. Әдіс тұнбасы бар ортадан өткен жарық ағынының әлсіреуін өлшеуде негізделген.

Нефелометриялық өлшеулердің негізгі принциптерінің бірі болып «эталон мутности» қолдану табылады.

Зерттеудің нефелометриялық әдістерін жүзеге асыру үшін зерттелетін элементтің немесе органикалық қосындының иондарын аз еритін қосындыларға аударады. Бұл аз еритін қосындылар тұнба қалыптасуының бастапқы кезеңінде тұрақты дисперсиялық жүйе түзейтін болады. Бұл мақсатта Ba²⁺, Ca²⁺, Ag⁺, Cl^-, SO₄^2-, CrO₄^2- және т.б. иондардан құралған суда қиын еритін тұнбалар кеңінен қолданылады.

Нефелометрлік зерттеулерді фотоэлетроколориметр-нефелометрдің көмегімен жүргізеді.

Молекулаға энергияның кез келген түрінің (жалын, шоқ, плазма, ультрафиолет сәулесі) әсер етуі кезінде электрлік спектрлер қоздырылады және оған жауап ретінде молеклалар энергия квантын бөліп шығарады. Бұл құбылысты флуоресценсия немесе эмиссия деп атайды. Флуоресценсия күші тиісті заттың (элементтің) концентрациясына пропорционалды болып табылады.

Флуоресценсия негізінен органикалық қосылыстарға тән болып табылады, сондықтан анорганикалық заттарды зерттеу үшін минералды қосылыстармен флуоресценсия беруші комплекстер түзей алатын флуорегендік органикалық аналитикалық реагенттер қолданылады.

Әдіс өте сезімтал болып табылады және оны органикалық қосылыстардың, мысалы, дәрумендерді, гормондарды, антибиотиктерді және т.б. зерттеу кезінде олардың өте аз мөлшерін анықтау үшін қолданылады.

Зерттелетін заттың эимссиялық спектрін фотопластинаға түсіруде негізделген әдіс фотографиялық атомдық-эмиссиялық спектрлік аналаз деп аталады. Бұл әдіс заттың газ түріндегі атомдары шығаратын жарық толқынының ұзындығын, интенсивтігін және т.б. сипаттамаларын өлшеуде негізделеді. Зерттеулер спектроскоп, спектрограф және спектрофотометрлердің көмегімен жүргізіледі.

Атомдық-абсорбциялық спектроскопиядамолекулалық спектроскопияда сияқты Бегер-Ламберт-Бер заңы қолданылады.

Атомдық-абсорбциялық зерттеу әдісі жоғары сезгіштігімен сипатталады. Бұл әдіспен 80-нен астам элементтерді анықтауға болады, оның ішінде өмір үшін маңызды элементтер Na, K, Mg, Ca, Cu, Zn, P және микроэлементтер Cd, Hg, B, Pb, Sb, As, Mn және т.б. Сандық зерттеулер калибрлеу графигін салу әдісін қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Спекрді көзбен көру үшін спектроскоптар қолданылады.

Заттың атомдарын бөліп шығару үшін атомдық-абсорбциялық спектрофотометрияда әр түрлі газдардың жалыны және электрофотометриялық атомизаторлар қолданылады.

Қазіргі заманғы физика-химиялық зерттеу әдістерінің ішінен кең тараған әдістердің бірі болып спектрлерді зерттеу әдістері, яғни спетроскопия табылады. Спектроскопия өнімнің ең маңызды қасиеттері туралы толық ақпарат алуға мүмкіндік береді.

Спектрлік зерттеу әдістері белгілі заттың атомдары мен молекулаларымен электромагниттік сәулелерді жұту (немесе шығару) құбылысын пайдалануда негізделеді. Спектрлік анализ әр түрлі органикалық қосылыстарды, сондай-ақ концентрациясы 10^-2 – 10^-6 моль минералды элементтерді анықтау үшін қолданылады.

Спектрлік әдістер электромагниттік спектрдың әртүрлі облыстарындағы, атап айтқанда рентген сәулелері, ультрафиолет сәулелері (УФ), көрінетін жарық, инфрақызыл сәулелер (ИК), сондай-ақ микро- және радиотолқындық сәулелер облысында тиісті аналитикалық сигналдады байқау және зерттеуге кең мүмкіншілік береді.

Спектроскопияны шартты түрде екі түрге: эмиссиялық және абсорбциялық спектроскопияға бөлуге болады..

Эмиссиялық спектроскопия заттың сәуле шығару қабілетін зерттейді. Энергия шығару атомды алдын ала термиялық және энергетикалық қоздырумен байланысты. Бұл жерде электрондар негізгі деңгейден энергия жұту кезінде жоғарырақ энергетикалық деңгейге көшеді.

Абсорбциялық спектроскопия заттың энергияны жұту қабілетін зерттейлі. Бұл жерде зерттелетін сынаманы белгілі жиіліктегі электромагниттік сәулелер көзі мен спектрометрдың арасында қойылады. Спектрометрмен сынамадан өткен жарықтың интенсивтігін (күшін) осы толқын ұзындығы ішінде бастапқы сәуле көзімен салыстырып өлшейді.

Тағам өнімдерінің қасиеттерін зерттеу үшін маңызды облыстар болып табылады: шыны оптиканың қолданғанда көрінетін жарық облысы (200-400 нм), ультрафиолет облысы (400-800 нм) – кварцтан жасалған оптикамен және инфрақызыл облыс (2-15 мкм).

Әр түрлі сәулелердің әсерінен зат малекулаларында немесе зерттелетін химиялық элементтің бос атомдарында электрондық переходтар (аналитикалық сигнал болып энергия жұту немесе шығару табылады), сондай-ақ атом спиндерінің ориентациясының өзгеруі (аналитикалық сигнал – ядролық магниттік резонанс) немесе электрондардың ориентациясының өзгеруі аналитикалық сигнал – электрондық парамагниттік резонанс) орын алады.

Аналитикалық сигнал көзі және типі бойынша спектрлік әдістерді молекулалық-абсорбциялық спектрометрия (МАС) және молекулалық-люминесценттік (МЛС), немесе флуориметрияға; атомдық-абсорбциялық (ААС) және атомдық-эмиссиялық (АЭС), сондай-ақ ядеролық магниттік резонанс (ЯМР) спектрометриясына және электрондық парамагниттік резонанс (ЭПР) спектрометриясына бөледі.