Chromatography methods in the analysis and identification of grape wines

Проведен анализ опубликованных работ, нормативных документов и оригинальных статей, посвященных методам анализа вин. Показано, что при проведении анализа виноматериалов для практических и научных целей наиболее часто используются методы хроматографии, которые позволяют определить широкий круг основных органических и неорганических веществ, а также следовых содержаний других компонентов. На основе анализа литературных данных проведена оценка содержаний основных компонентов в винах различного географического происхождения, найденных с использованием различных методов хроматографии, обсуждены аналитические аспекты изучения состава, предполагаемые факторы, затрудняющие интерпретацию результатов анализа. Обсуждены особенности и возможности применения различных вариантов метода высокоэффективной жидкостной хроматографии при оценке качества винодельческой продукции. Рассмотрены вопросы применения капиллярной газовой хроматографии, газовой и тандемной масс-спектрометрии для определения компонентов виноградного вина. Более детально рассмотрены публикации и разработанные методики контроля качества вин, реализованные с применением методов капиллярного электрофореза, приведены пределы обнаружения компонентов, погрешности, составы электролитов, основные условия анализа.The analysis of the published works, standard documents and the original articles devoted to the methods of the analysis of wines was carried out. It was shown that during the analysis of wine materials for the practical and scientific purposes, the chromatography methods, which allow determining a wide range of the core organic and mineral substances and also traces of other components, were used most often. On the basis of the literature data analysis, the assessment was made of the basic components’ contents in wines of various geographical origins with the use of several chromatography methods. The analytical aspects of studying the composition and the prospective factors complicating the interpretation of the analysis results were discussed. Specific features and applications of the various options of a high performance liquid chromatography method were examined for assessing the quality of wine production. Questions of the application of capillary gas chromatography, gas and tandem mass spectrometries for the determination of the components of grape wine were considered. Publications and the developed procedures of the quality assurance of the wines realized with the application of capillary electrophoresis methods were discussed in additional detail. The limits of components detection, errors, compositions of electrolytes, and the basic conditions of the analysis were presented

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В АНАЛИЗЕ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ВИНОГРАДНЫХ ВИН

The analysis of the published works, standard documents and the original articles devoted to the methods of the analysis of wines was carried out. It was shown that during the analysis of wine materials for the practical and scientific purposes, the chromatography methods, which allow determining a wide range of the core organic and mineral substances and also traces of other components, were used most often. On the basis of the literature data analysis, the assessment was made of the basic components’ contents in wines of various geographical origins with the use of several chromatography methods. The analytical aspects of studying the composition and the prospective factors complicating the interpretation of the analysis results were discussed. Specific features and applications of the various options of a high performance liquid chromatography method were examined for assessing the quality of wine production. Questions of the application of capillary gas chromatography, gas and tandem mass spectrometries for the determination of the components of grape wine were considered. Publications and the developed procedures of the quality assurance of the wines realized with the application of capillary electrophoresis methods were discussed in additional detail. The limits of components detection, errors, compositions of electrolytes, and the basic conditions of the analysis were presented.(Russian)Keywords: organic and nonorganic components of wine, gas chromatography, high performance liquid chromatography, capillary electrophoresisDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.013 Yu.F. Yakuba1, Z.A. Temerdashev2 1North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar, Russian Federation2Kuban State University, Krasnodar, Russian FederationПроведен анализ опубликованных работ, нормативных документов и оригинальных статей, посвященных методам анализа вин. Показано, что при проведении анализа виноматериалов для практических и научных целей наиболее часто используются методы хроматографии, которые позволяют определить широкий круг основных органических и неорганических веществ, а также следовых содержаний других компонентов. На основе анализа литературных данных проведена оценка содержаний основных компонентов в винах различного географического происхождения, найденных с использованием различных методов хроматографии, обсуждены аналитические аспекты изучения состава, предполагаемые факторы, затрудняющие интерпретацию результатов анализа. Обсуждены особенности и возможности применения различных вариантов метода высокоэффективной жидкостной хроматографии при оценке качества винодельческой продукции. Рассмотрены вопросы применения капиллярной газовой хроматографии, газовой и тандемной масс-спектрометрии для определения компонентов виноградного вина. Более детально рассмотрены публикации и разработанные методики контроля качества вин, реализованные с применением методов капиллярного электрофореза, приведены пределы обнаружения компонентов, погрешности, составы электролитов, основные условия анализа. Ключевые слова:органические и неорганические компоненты вина, газовая хроматография, высокоэффективная жидкостная хроматография, капиллярный электрофорезDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.013

УВЭЖХ-МСВР ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАНСИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АДРЕНАЛИНА И ДОФАМИНА В СЛЮНЕ ЧЕЛОВЕКА

In the last decade, the quantification of catecholamines in human biological fluids has been of great interest. Changes in catecholamine levels, such as adrenaline and dopamine, in the body lead to neurological disorders as well as several diseases, namely Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, neuroendocrine catecholamine - producing tumors - pheochromocytoma, paraganglioma, carcinoid tumors and neuroblastoma. Moreover, different drug combinations can lead to the distortions in the human biological passport, containing the information not only about the erythropoiesis and steroid profile, but also about catecholamine levels, which are difficult to quantify in terms of sample preparation and analysis. A method has been proposed for the determination of adrenaline and dopamine dansyl derivatives in human saliva, including the derivatization and determination of analytes by ultra-high-performance liquid chromatography (UHPLC) with high resolution mass spectrometric detection. The derivatization procedure allowed obtaining less polar catecholamine derivatives, which is especially important for their quantification by reversed-phase ultra-high-performance liquid chromatography since it ensures their better retention on the sorbent. The sensitivity of these substances quantification by the proposed method was estimated; the highest sensitivity was achieved using the mobile phase consisting of the 0.1% formic acid aqueous solution and acetonitrile. The lower limit of quantification was 5 ng/mL for dansyldrenaline and 10 ng/mL for dansyldopamine respectively. The proposed technique was tested on real saliva samples obtained from volunteers to quantify catecholamine dansyl derivatives by reversed-phase high-performance liquid chromatography with high-resolution mass spectrometric detection. High sensitivity of the technique allows using it for adrenaline and dopamine determination in clinical diagnosis.Key words: adrenaline, dopamine, catecholamines, UHPLC-HRMS, saliva, biological fluids, derivatization.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.4.004 A.A. Azaryan, E.V. Dmitrieva, A.Z. Temerdashev Kuban State University, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350040, Russian FederationВ последнее десятилетие большой интерес вызывает определение катехоламинов в биологических жидкостях человека. Изменение эндогенных уровней таких катехоламинов, как адреналин и дофамин, в организме приводит к неврологическим нарушениям, а также ряду заболеваний, а именно болезни Альцгеймера и Паркинсона, нейроэндокринным катехоламинпродуцирующим опухолям – феохромоцитома, параганглиома, карциноидные опухоли и нейробластома. Кроме того, комбинации различных препаратов, могут приводить к искажениям в биологическом паспорте человека, включающего в себя не только сведения об эритропоезе и стероидном профиле, но и содержании ряда катехоламинов, определение которых также сопряжено с рядом трудностей как в части подготовки проб, так и их анализе. Предложена методика определения дансильных производных адреналина и дофамина в слюне человека, включающая дериватизацию и определение аналитов методом ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием высокого разрешения. Проведение процедуры дериватизации позволило получить менее полярные производные катехоламинов, что особенно важно для их количественного анализа в режиме обращенно-фазовой ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии, поскольку обеспечивает их лучшее удерживание на сорбенте. Оценена чувствительность определения этих веществ предложенным методом, установлено, что наибольшей чувствительности можно добиться с использованием подвижной фазы, состоящей из 0.1 % водного раствора муравьиной кислоты и ацетонитрила. Нижняя граница определяемых концентраций составила 5 нг/мл для дансиладреналина, 10 нг/мл для дансилдофамина. Предложенная методика апробирована на реальных образцах слюны, полученных от добровольцев с целью установления содержания дансильных производных катехоламинов в режиме обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием высокого разрешения. Высокая чувствительность методики позволяет применять ее для определения адреналина и дофамина при клинической диагностике.Ключевые слова: адреналин, дофамин, катехоламины, УВЭЖХ-МСВР, слюна, биологические жидкости, дериватизация.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.4.00

ИСП-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ОЛОВА В ВОДАХ АЗОВСКОГО И ЧЕРНОГО МОРЕЙ

The paper considers the possibility of determining the total content of tin in various forms of presence in the waters of the Azov and Black Seas, which differ in salinity. Organotin compounds, when present in waters, interfere with the determination of inorganic forms of tin by direct injection by ICP spectrometry. It is shown that before determining the total content of tin in various forms of presence in waters with organotin compounds, microwave mineralization of the analyzed samples is required, under which a quantitative conversion to the inorganic form of tin is ensured. The highest efficiency of decomposition of water samples was achieved using oxidizing mixtures based on nitric acid (5.0 см3 HNO3; 4.0 см3 HNO3 + 1.0 см3 HCl и 3.0 см3 HNO3 + 2.0 см3 H2О2). Limits for the determination of tin (LOQSn) in solutions prepared in deionized and model sea waters with different salinities have been established. According to the proposed scheme of analysis for ICP-AES, the LOQSn values in water samples from the Azov and Black Seas were 0.40 and 0.47 µg/dm3, respectively, with direct injection of the sample. In the ICP-MS determination of LOQSn also increases with increasing water salinity and ranges from 0.03 (deionized water) to 0.45 μg/dm3 (model sea water with a salinity of 18 ‰). The developed scheme of analysis made it possible to determine the total content of tin, considering all forms of its presence in sea waters. Satisfactory convergence of the results of analyzes after microwave mineralization of waters is observed for ICP-AES determination of the total tin content in the range from 0.45 to 10.0 μg/dm3, and for ICP-MS in the range from 0.40 to 5.00 μg/dm3. In the analyzed water samples of the Azov and Black Seas, the total tin content was found to be 0.20 and 0.23 µg/dm3, respectively.Keywords: tin, organotin compounds, sea water, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, inductively coupled plasma mass spectrometry, microwave mineralization DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.1.009Z.A. Temerdashev, P.G. Abakumov, D.D. Abakumova Kuban State University, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350055, Russian FederationВ работе рассмотрена возможность определения суммарного содержания олова в различных формах нахождения в водах Азовского и Черного морей, отличающихся по солености. Оловоорганические соединения при наличии в водах мешают определению неорганических форм олова прямым вводом методами ИСП-спектрометрии. Показано, что перед определением суммарного содержания олова в различных формах нахождения в водах с оловоорганическими соединениями требуется СВЧ-минерализация анализируемых образцов, в условиях которой обеспечивается количественный перевод в неорганическую форму олова. Наибольшую эффективность разложения образцов воды достигали при использовании окислительных смесей на основе азотной кислоты (5.0 см3 HNO3; 4.0 см3 HNO3 + 1.0 см3 HCl и 3.0 см3 HNO3 + 2.0 см3 H2О2). Установлены пределы определения олова (ПОSn) в растворах, приготовленных на деионизованной и модельных морских водах с различной соленостью. Значения ПОSn по предложенной схеме анализа для ИСП-АЭС в образцах вод Азовского и Черного морей при прямом вводе пробы составили 0.40 и 0.47 мкг/дм3, соответственно. При ИСП-МС определении ПОSn также повышается с ростом минерализации воды и колеблется от 0.03 (деионизованная вода) до 0.45 мкг/дм3 (модельная морская вода с соленостью 18 ‰). Разработанная схема анализа позволила определять суммарное содержание олова с учетом всех форм его нахождения в морских водах. Удовлетворительная сходимость результатов анализов после СВЧ-минерализации вод наблюдается при ИСП-АЭС определении суммарного содержания олова в диапазоне от 0.45 до 10.0 мкг/дм3, а для ИСП-МС в диапазоне от 0.40 до 5.00 мкг/дм3. В проанализированных образцах вод Азовского и Черного морей установили суммарные содержания олова, составившие 0.20 и 0.23 мкг/дм3, соответственно.Ключевые слова: олово, оловоорганические соединения, морская вода, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, СВЧ-минерализация DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.1.00

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИ ЛОГИТ РЕГРЕССИИ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ФАЛЬСИФИКАТОВ ВИН

Current investigation is devoted to an actual problem – an assessment of the possibility of employing a binary responses method – logit regression model to identify the falsification of wines. The description of the statistical characteristics of the natural wines samples and counterfeits with their respective arithmetic mean values, standard deviations and nonparametric analogues – medians, inferior and top quartiles are considered. Research results for the intergroup heterogeneity of natural wines and counterfeits based on their volatiles content (acetic aldehyde, ethyl acetate, methanol, higher alcohols, acetic acid, furfural) were the prerequisite for the development of the logit regressions model to identify the falsifications by chemical analysis. The adequacy of the constructed model is demonstrated by comparing the result classification categories of the samples predicted by the model of binary responses with the original categories in the sample. The algorithm and the corresponding program are developed that allow for the values of acetic aldehyde, ethyl acetate, methanol, total contents of higher alcohols, acetic acid and furfural to be used in automating wines / counterfeits identification procedure.Keywords: natural wines and falsificat, models a regression logit, identification, a descriptive statistics(Russian)A.A. Khalaphyan1, Yu.F. Yakuba2, *Z.А. Temerdashev11Kuban State University, 149, ul. Stavropol’skaia, Krasnodar, 350040, Russian Federation2North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, 39, ul.40 let Pobedy, Krasnodar, 350901, Russian Federation DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.20.1.009абота посвящена актуальной проблеме – оценке возможности использования метода бинарных откликов – модели логит регрессии для идентификации фальсификатов вин. При описании статистических характеристик использованной выборки образцов натуральных вин и фальсификатов наряду со средним арифметическим значением и стандартным отклонением рассмотрены их непараметрические аналоги – медиана, нижняя и верхняя квартили. Результаты исследований межгрупповой неоднородности натуральных вин и фальсификатов по содержанию в них летучих веществ (ацетальдегида, этилацетата, метанола, высших спиртов, уксусной кислоты, фурфурола) явились предпосылкой разработки модели логит регрессии для идентификации фальсификатов по данным химического анализа. Об адекватности построенной модели свидетельствуют результаты сравнения классификации категорий образцов, предсказанных по модели бинарных откликов с исходными категориями в выборке. Разработан алгоритм и построена программа, позволяющая по содержаниям ацетальдегида, этилацетата, метанола, суммарного содержания высших спиртов, уксусной кислоты, фурфурола автоматизировать процедуру идентификации вина (фальсификатов).Ключевые слова: натуральные вина и фальсификаты, модели логит регрессии, идентификация, описательные статистики А.А. Халафян1, Ю.Ф. Якуба2, *З.А. Темердашев1 1Кубанский государственный университет, Российская Федерация, 350040, Краснодар, ул. Ставропольская, 1492Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институтсадоводства и виноградарства, Российская Федерация, 350901, Краснодар,ул. 40-лет Победы, 39  DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.20.1.00

СПЕКТРОФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ПРИСАДКИ (АЛКИЛИРОВАННОГО ДИФЕНИЛАМИНА) В НЕУГЛЕВОДОРОДНОЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Samples of fresh and waste non-hydrocarbon lubricating-cooling liquid (NLCL) (manufactured by Ingersoll Rand) from the compressed air compressor based on the esters of high atomic alcohols of polyalkylene glycols were the objects of the study. A spectrofluorimetric method for the determination of an antioxidant additive (alkylated diphenylamine) in the NLCL was proposed. TLC identification of alkylated diphenylamine and the optimization of the conditions of NLCL chromatographic analysis as well as the assessment of the metrological characteristics of the developed methodology were conducted.  The optimal conditions for the spectrofluorimetric detection of alkylated diphenylamine were selected and included the wavelength of excitation, emission, the choice of solvent, and the determined range of analyte concentrations (from 15 to 250 μg / l). The limits of the detection and determination of alkylated diphenylamine in NLCL were calculated. They amounted to 0.02 and 0.05 mg / l respectively. The influence of the components of the base oil on the analytical signal of diphenylamine was evaluated. The method for determining alkylated diphenylamine in NLCL was tested on a real sample. The fact of the degradation of antioxidant additives during the operation of the lubricating fluid has been established. It manifested itself in a decrease of the additive concentration. The selected methodology was express and simple in execution. It allowed studying the dynamics of the degradation of antioxidant additives and could be considered as an indirect indicator of the continued suitability of using the NLCL.Keywords: alkylated diphenylamine,, spectrofluorimetric method, chromatography, antioxidant additive, non-hydrocarbon lubricating-cooling liquid(Russian) DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.005Yu.A. Ivanova, Z.A. Temerdashev, I.A. Kolychev  Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kuban State University» (KubSU),ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian FederationПредложена спектрофлуориметрическая методика определения содержания антиокислительной присадки (алкилированного дифениламина) в неуглеводородной смазочно-охлаждающей жидкости (НСОЖ). Объектами исследования были образцы свежей и отобранной из компрессора сжатого воздуха НСОЖ на основе эфиров высокоатомных спиртов полиалкиленгликолей (производство компании «Ingersoll Rand»). При разработке методики проведены: ТСХ идентификация алкилированного дифениламина и оптимизация условий хроматографического анализа НСОЖ, спектрофлуориметрические исследования  спектров поглощения и эмиссии дифениламина и алкилированного дифениламина, выделенного из образца НСОЖ, оценка метрологических характеристик разработанной методики. Оптимизированы условия спектрофлуориметрического детектирования алкилированного дифениламина: длины волн возбуждения и эмиссии, выбор растворителя, диапазон определяемых концентраций аналита (от 15 до 250 мкг/л). Полученные спектры люминесценции растворов НСОЖ, алкилированного дифениламина и дифениламина в гексане показали близость их флуориметрических свойств и отсутствие мешающего влияния компонентов смазочной жидкости на аналитический сигнал антиокислительной присадки, а также возможность использования дифениламина в качестве стандартного образца  при спектрофлуориметрическом определении алкилированного дифениламина в НСОЖ. Установлены пределы обнаружения и определения алкилированного дифениламина в НСОЖ, которые составили 0.02 и 0.05 мг/л соответственно. Оценено влияние компонентов базового масла на аналитический сигнал алкилированного дифениламина. Методика определения алкилированного дифениламина в НСОЖ апробирована при исследовании реальных образцов, установлен факт деградации антиокислительной присадки в процессе эксплуатации смазочной жидкости, проявляющийся на снижении ее концентрации. Разработанная методика является экспрессной, простой в исполнении, позволяет изучить динамику деградации антиокислительной присадки и может рассматриваться как косвенный индикатор дальнейшей пригодности НСОЖ к эксплуатации.Ключевые слова: алкилированный дифениламин, спектрофлуориметрия, хроматография, антиокислительная присадка, неуглеводородная смазочно-охлаждающая жидкостьDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.00

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ НАРКОТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИРОДНОГО И СИНТЕТИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ

The possibility of development of a universal and express method of screening of natural and synthetic narcotic compounds (“designer drugs”) using as example 52 most common compounds – alkaloids (tropane, opioids), α-aminoarylketones and a number of N-alkylindolyl and, N-alkylindolyzyl ketones.A narcotic compound identification scheme was suggested, including sample preparation procedure that is rapid and provides complete extraction of the analyzed components from the surface of the herbal matrix. Consequent determination of compounds by UHPLC-MS/MS and GC-MS affords high reliability and accuracy. The suggested analytical method was evaluated using 23 real samples. Time for UPLC-MS/MS analysis and GC-MS are 10 and 20 minutes respectively. Retention indices and major ions were defined for all studied drugs during GC analysis. For all compounds determinated at least two MRM-transitions for UPLC-MS/MS identifying compounds which, together with the retention time as well as the results obtained using GC-MS and also makes possible the determination of trace amounts of substances. Assessment of the reliability and reproducibility of results were controlled using WADA criteria.Key words: “designer drugs”, synthetic cannabinoids,  JWH, GC-MS, LC-MS/MS.  (Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.3.003 A.   Z. Temerdashev1, N.V. Kiseleva1, V.G. Matvienko21Federal State Educational Institution Kuban State University, Krasnodar, Russian Federation2Forensic Expertise Centre of Krasnodar region, Krasnodar, Russian FederationПредложен способ подготовки проб и определения 52 наиболее распространенных наркотических средств природного и синтетического происхождения. Большинство идентифицированных соединений можно отнести к нескольким классам: алкалоиды (тропановые, опийные), α-аминоарилкетоны, а также ряд производных N-алкилиндолилкетонов, N-алкилиндазолилкетонов. Для повышения надежности определений аналитов предложено проводить анализ с использованием сочетания методов ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (УВЭЖХ-МС/МС) и газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Предложенный способ позволяет достаточно полно извлекать определяемые компоненты с поверхности растительной матрицы при минимальных содержаниях соэкстрактивных веществ, а высокая эффективность жидкостной и газовой хроматографии в сочетании с информативностью и чувствительностью масс-спектрометрии позволяют быстро и надежно идентифицировать соединения. Время анализа для УВЭЖХ-МС/МС и ГХ-МС составляет 10 и 20 мин соответственно. Определены индексы удерживания и основные характеристичные ионы изученных наркотических средств при проведении ГХ-МС анализа. Для всех соединений установлено минимум два MRM перехода при УВЭЖХ-МС/МС определении соединений, что, в совокупности со временем удерживания, а также результатами, полученными с использованием ГХ-МС, делает возможным также и определение следовых количеств веществ. Приведены спектры электронной ионизации и ЭРИ-МС/МС нового синтетического каннабиметика – NNEI. Адекватность предложенной схемы продемонстрирована на 23 реальных образцах, оценка надежности результатов и их воспроизводимость контролировались с использованием критериев ВАДА.Ключевые слова: “дизайнерские наркотики”, синтетические каннабиноиды,  JWH, ГХ-МС, ВЭЖХ-МС/МС.  DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.3.003

ИК-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕУГЛЕВОДОРОДНОЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В СЖАТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ВОЗДУХЕ

In the current research article, analytical problems related to the determination of oils in compressed air were considered. The advantages and disadvantages of existing methods for the determination of hydrocarbon oils in compressed air, including the standardized ones, were analyzed. It was shown that the current periodic monitoring of the oil content in the air does not fully meet the environmental and production requirements. Using the examples of analyses of methods approved for determining the oils in the industrial environmental control and monitoring, the areas of their applicability were considered. It was shown that under the conditions of use in modern compressors of the compressed air instead of the classical oil of non-hydrocarbon synthetic cooling liquids based on ethers of high-alcoholic alcohols - polyalkylene glycols (NSCL), the existing base of analytical techniques requires substantial actualization as they do not take into account the specificity of the chemical composition of NSCL. The analytical scheme allowing for the determination of NSCL in compressed air at the MPC level was realized and implemented. Based on the IR-spectroscopic studies of NSCL, an original method for its determination at 1100 cm-1 was developed, which made it possible to carry out the measurements without stopping the process unit. The proposed scheme for determining NSCL in compressed process air significantly reduced the analysis time, the limits of detection and the quantification of NSCL at 1100 cm-1 which were 70 and 139 mg / l, respectively. The features of sampling the compressed air using various types of filters (filters "white tape", "blue tape" and AFA-HA) were studied. The most effective sampling instrument was the AFA-HA filter, with which the analyte loss was minimal. The proposed methodology was tested on a real object.Key words: non-hydrocarbon lubricating-cooling liquid, compressed air, IR-spectrometry, sampling(Russian) DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.1.007 Z.A. Temerdashev, I.A. Kolychev, Yu.A. IvanovaKuban State University, 350040, Russian Federation, Krasnodar,Stavropol'skaya street, 149В работе рассмотрены аналитические проблемы, связанные с определением масел в аппаратном сжатом воздухе. Анализируются достоинства и недостатки существующих методов определения углеводородных масел в сжатом воздухе, включая стандартизированные. Показано, что осуществляемый, на сегодняшний день, периодический контроль за содержанием масла в воздухе не в полной мере отвечает экологическим и производственным требованиям. На примере анализа методик определения масел, допущенных для производственного  экологического контроля и мониторинга, рассматриваются области их применимости. Показано, что в условиях использования в  современных компрессорах сжатого воздуха вместо  классического масла неуглеводородных синтетических охлаждающих жидкостей (НСОЖ) на основе эфиров высокоатомных спиртов  ‒ полиалкиленгликолей существующая база аналитических методик требует существенной актуализации, т.к. они не учитывают специфику химического состава НСОЖ. Обоснована и реализована аналитическая схема, позволяющая определять НСОЖ в сжатом воздухе на уровне ПДК. На основе проведенных ИК-спектроскопических исследований НСОЖ разработана оригинальная методика ее определения при 1100 см-1, позволяющая проводить измерения без остановки технологической установки. Предложенная схема определения НСОЖ в сжатом технологическом воздухе существенно сокращает время анализа, пределы обнаружения и количественного определения НСОЖ при 1100 см–1 составили 70 и 139 мг/л, соответственно. Изучены особенности отбора проб сжатого воздуха с использованием различных типов фильтров (фильтры «белая лента», «синяя лента» и АФА-ХА). Наиболее эффективными при осуществлении пробоотбора  является фильтр АФА-ХА, с использованием которого потери аналита минимальны. Предложенная схема определения была апробирована на реальном объекте.  Ключевые слова: неуглеводородная смазочно-охлаждающая жидкость, сжатый воздух, ИК-спектрометрия, пробоотбор DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.1.00

ВОЗМОЖНОСТИ И ОГРАНИЧЕНИЯ ПРЯМОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА МЕТОДАМИ СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ В ВОДАХ АЗОВСКОГО И ЧЕРНОГО МОРЕЙ

The current study discussed the capabilities and limitations of tin direct determination in the waters of the Black and Azov Seas using the ICP-MS and ICP-AES methods without the separation and concentration of the analyte. The conditions for the analysis of waters, the influence of dilution and matrix components on the results of the analysis were established. As the salinity of the seawater increased, the slope of the calibration curve decreased, regardless of the detection method used. The leveling of the matrix effect of seawater on the analytical signal of tin was achieved by diluting the sample up to 100 times. A significant decrease in the analytical signal of tin was observed on the samples of seawater characterized by the high salinity. These methods allowed determining tin at the concentrations ranging from 0.33 μg/dm3 (ICP-MS), 0.37 μg/dm3 (ICP-AES) to 5 μg/dm3 in natural (fresh) water or seawater with low salinity level according to the calibration curve of the deionized water. For ICP-MS and ICP-AES determination of tin in seawater with the salinity level above 6‰ and tin concentration of more than 5 μg/dm3, it was required to use the calibration dependence constructed on the model seawater considering the salinity of the object. The studies have shown that the content of tin in the Kuban River is 0.13 μg/dm3. In the Sea of Azov, the concentration of tin in the water, depending on the sampling site, was less than 0.33 μg/dm3 (Taman) and 1.8 μg/dm3 (Temryuk, commercial port). In the Black Sea, the concentration of tin in the seawater samples from Novorossiysk city was higher and ranged from 0.55 μg/dm3 (embankment) to 1.5 μg/dm3 (seaport) and 2.1 μg/dm3 (grain terminal).Key words: tin, seawater, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, inductively coupled plasma mass spectrometry, matrix interference DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.2.007D.D. Abakumova, Z.A. Temerdashev, P.G. AbakumovKuban State University, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350055,Russian FederationВ работе обсуждаются возможности и ограничения ИСП-МС и ИСП-АЭС определения олова в водах Черного и Азовского морей без предварительного разделения и концентрирования аналита. Установлены условия анализа вод, влияние разбавления и матричных компонентов на результаты анализа. С повышением солености морской воды снижался наклон градуировочного графика вне зависимости от используемого метода детектирования. На образцах морской воды, характеризующихся высокой минерализацией, наблюдали значительное снижение аналитического сигнала олова. Нивелирование матричного влияния морской воды на аналитический сигнал олова достигали разбавлением образца до 100 раз. Методы позволяют определять олово при концентрациях от 0.33 мкг/дм3 (ИСП-МС), 0.37 мкг/дм3 (ИСП-АЭС) до 5 мкг/дм3 в природной (пресной) воде или морской воде с низким уровнем солености по градуировочному графику на деионизованной воде. Для ИСП-МС и ИСП-АЭС определения олова в морской воде с уровнем солености выше 6 ‰ при концентрации олова более 5 мкг/дм3 требуется использование градуировочной зависимости, построенной  на модельной морской воде с учетом солености объекта. Проведенные исследования показали, что содержание олова в реке Кубань составляет 0.13 мкг/дм3. В Азовском море концентрация олова в воде, в зависимости от места отбора проб, составила менее 0.33 мкг/дм3 (г. Тамань) и 1.8 мкг/дм3 (г. Темрюк, торговый порт). В Черном море концентрация олова в образцах морской воды, отобранной в г. Новороссийске, выше и колебалась от 0.55 мкг/дм3 (набережная) до 1.5 мкг/дм3 (морской порт) и 2.1 мкг/дм3 (зерновой терминал).Ключевые слова: олово, морская вода, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, матричные помехи DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.2.00

ИСП-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ОЛОВА В ВОДАХ АЗОВСКОГО И ЧЕРНОГО МОРЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИКИ ГЕНЕРАЦИИ ГИДРИДОВ

The current paper considers the possibility of determining the total tin content in the waters of the Azov and Black seas using the hydride generation technique. The conditions for the generation of tin hydrides were optimized for the subsequent determination by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). When studying the matrix effect of the components, it was found that the transition metals Ni2+, Co2+, Cu2+, and Fe3+ reduce the analytical signal of tin. The possibility of leveling the influence of transition metals by various binding masking agents (L-cysteine, EDTA, tartaric acid, potassium iodide and thiocarbamide), of which L-cysteine showed the greatest efficiency, was studied. Under the optimized analysis conditions, the limits for the determination of inorganic tin in the model waters were established, which, regardless of the salinity level, were 0.05 and 0.03 μg/dm3 for ICP-AES and ICP-MS, respectively. The possibility of determining tin in waters using the hydride generation technique, when the analyte was present in the form of organotin compounds, was evaluated. It has been shown that for the ICP spectrometric determination of the analyte with the generation of hydrides in water containing organotin compounds, microwave mineralization of the samples was required. The satisfactory convergence of the analyses’ results was observed when determining the total content of tin in sea waters in the concentration ranges of 0.05–2.00 and 0.03–2.00 μg/dm3 for ICP-AES and ICP-MS, respectively. The developed methods were used to determine tin in the waters of the Azov and Black seas; the total analyte content in them was 0.15 and 0.23 μg/dm3­, respectively.Keywords: hydride generation, tin, organotin compounds, sea water, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, inductively coupled plasma mass spectrometry, microwave mineralizationDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.2.002Z.A. Temerdashev, P.G. Abakumov, D.D. Abakumova Kuban State University, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350055, Russian FederationРассмотрена возможность определения суммарного содержания олова в водах Азовского и Черного морей с использованием техники генерации гидридов. Проведена оптимизация условий генерации гидридов олова для последующего определения методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). При изучении матричного влияния компонентов установлено, что переходные металлы Ni2+, Co2+, Cu2+ и Fe3+ снижают аналитический сигнал олова. Изучена возможность нивелирования влияния переходных металлов различными связывающими маскирующими агентами (L-цистеином, ЭДТА, винной кислотой, иодидом калия и тиокарбамидом), из которых наибольшую эффективность показал L-цистеин. В оптимизированных условиях анализа установлены пределы определения неорганического олова в модельных водах, составившие вне зависимости от уровня солености 0.05 и 0.03 мкг/дм3 для ИСП-АЭС и ИСП-МС, соответственно. Оценена возможность определения олова в водах с применением техники генерации гидридов, когда аналит присутствует в форме оловоорганических соединений. Показано, что для ИСП-спектрометрического определения аналита с генерацией гидридов в воде, содержащей оловоорганические соединения, требуется СВЧ-минерализация образцов. Удовлетворительную сходимость результатов анализов наблюдали при определении суммарного содержания олова в морских водах в диапазонах концентраций 0.05-2.00 и 0.03-2.00 мкг/дм3 для ИСП-АЭС и ИСП-МС, соответственно. Разработанные методики применили при определении олова в водах Азовского и Черного морей, суммарные содержания аналита в них составили 0.15 и 0.23 мкг/дм3, соответственно.Ключевые слова: генерация гидридов, олово, оловоорганические соединения, морская вода, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, СВЧ-минерализацияDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.2.00