Метрологическая оценка спектрофотометрического метода определения кальция и магния в стандартных растворах и определения кальция и магния в продуктах питания
Конференция: LIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Секция: Химия
LIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Метрологическая оценка спектрофотометрического метода определения кальция и магния в стандартных растворах и определения кальция и магния в продуктах питания
Наиболее распространенный минеральный элемент в организме человека это кальций. В организме мужчин и женщин его содержится около 1200 и 1000 г. Более 99% кальция находится в костях. Он играет важную роль во многих биохимических и физиологических процессах, которые лежат в основе жизнедеятельности животных. Например, он участвует в прочности костей и зубов, делении клеток, сокращении мышц, передачи нервных импульсов, свертывании крови, секреции гормонов [5]. Но также для организма необходим и магний. В литературе описаны различные методики качественного и количественного определения кальция и магния. Поэтому точным и дешевым методом количественного определение кальция и магния является актуальной задачей аналитических исследований. В современной аналитической химии большое внимание уделяется метрологической оценки методов анализа. Целью работы является осуществление метрологической оценки спектрофотометрического определения кальция и магния, и определение кальция и магния в продуктах питания.
Для спектрофотометрического исследования были выбраны стандартные растворы, содержащие ионы кальция и магния. Определение проводилось в соответствии с методиками [1, 2] при длине волны 506 и 560 нм. Результаты измерений представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты измерений эталонов кальция и магния
№ эталона |
Содержание ионов кальция в эталоне v, см3 |
Среднее значение Са |
№ эталона |
Содержание ионов магния в эталоне v, см3 |
Среднее значение Mg |
1.1. |
0,25 |
0,0640 |
2.1. |
0,10 |
-0,0207 |
1.2. |
0,50 |
0,0873 |
2.2. |
0,25 |
-0,0140 |
1.3. |
1,00 |
0,1174 |
2.3. |
0,75 |
0,0112 |
1.4. |
1,50 |
0,1522 |
2.4. |
1,00 |
0,0194 |
Далее была проведена математико-статистическая обработка результатов [4]. Входе обработки результатов были рассчитаны границы коридора ошибок. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2.
Полученные результаты после обработки данных для эталонов кальция
№ эталона |
1.1. |
1.2. |
1.3. |
1.4. |
---|---|---|---|---|
I1, эксперем. |
0,0640 |
0,0873 |
0,1174 |
0,1522 |
I1, по расчетам |
0,1043 |
0,1048 |
0,1056 |
0,1065 |
Iошибок, max |
0,3832 |
0,3667 |
0,3626 |
0,3967 |
Iошибок, min |
-0,1745 |
-0,1572 |
-0,1514 |
-0,1838 |
По данным таблицы 2 был построен градуировочный график и коридор ошибок кальция (рис. 1).
Рисунок 1. Градуировочный график и коридор ошибок ионов кальция в эталонах: 1- градуировочный график без учета погрешности; 2- градуировочный график с учета погрешности
Таблица 3.
Полученные результаты после обработки данных для эталонов магния.
№ эталона |
2.1. |
2.2. |
2.3. |
2.4. |
I1, эксперем. |
-0,0207 |
-0,0140 |
0,0112 |
0,0194 |
I1, по расчетам |
-0,0013 |
-0,0012 |
-0,0009 |
-0,0008 |
Iошибок, max |
0,1205 |
0,1131 |
0,1116 |
0,1241 |
Iошибок, min |
-0,1230 |
-0,1155 |
-0,1133 |
-0,1256 |
По данным таблицы 3 был построен градуировочный график и коридор ошибок (рис. 2).
Рисунок 2. Градуировочный график и коридор ошибок ионов магния в эталонах: 1- градуировочный график без учета погрешности; 2- градуировочный график с учета погрешности
Спектрофотометрический метод определения содержания ионов кальция и магния в анализе пищевых продуктов. В качестве объектов исследования были выбраны образцы минеральной газированной воды: «Боржоми» («ИДС Боржоми» г. Боржоми, Грузия, объект 1.1.), «Нарзан» (АО «Нарзан», Ставропольский край, г. Кисловодск, объект 1.2.) и «Славяночка» (ООО «Объединенная водная Компания», Ставропольский край, Предгорный район, с. Винсады, объект 1.3.); молока отборного: «Простоквашино» (АО «ДАНОН РОССИЯ», г. Москва, объект 2.1.), «Домик в деревне» (ОАО «ВБД», г. Москва объект 2.2.) и «деревня Масловка» (ЗАО «Карачевмолпром», Брянская область, г. Карачев, объект 2.3.); яблочного сока осветленного: «Фруктовый сад» (ООО «Лебедянский», Липецкая область г. Лебедян объект 3.1.), «Любимый» (ООО «ВБД Напитки», Московская область, г. Раменское объект 3.2.) и «Добрый» (ЗАО «Мултон», г. Санкт-Петербург объект 3.3.).
Определение содержания ионов кальция и магния в продуктах проводилось в соответствии с методиками [1, 2, 3]. Полученные результаты представлены в таблицах 3, 4, 5.
Таблица 3.
Содержания ионов кальция и магния в минеральной воде
Метод |
Объект |
Ca, мг/дм3 |
Mg, мг/дм3 |
Спектрофотометрический |
1.1. |
103,49 |
17,11 |
1.2. |
327,32 |
130,43 |
|
1.3. |
270,93 |
43,48 |
|
Титриметрический |
1.1. |
102,44 |
14,86 |
1.2. |
324,03 |
122,84 |
|
1.3. |
277,26 |
50,67 |
|
Заявлено, мг/дм3 |
1.1. 1.2.-1.3. |
50-150 200-400 |
10-150 20-150 |
Таблица 4.
Содержание ионов кальция и магния в молоке
Метод |
Объект |
Ca, мг/дм3 |
Mg, мг/дм3 |
Спектрофотометрический |
2.1. |
1192,73 |
86,96 |
2.2. |
1241,28 |
43,48 |
|
2.3. |
1183,72 |
130,43 |
|
Титриметрический |
2.1. |
1194,57 |
99,73 |
2.2. |
1238,67 |
34,05 |
|
2.3. |
1186,56 |
119,19 |
|
Заявлено, мг/дм3 |
|
1150-1250 |
30-150 |
Таблица 5.
Содержания ионов кальция и магния в соках
Метод |
Объект |
Ca, мг/дм3 |
Mg, мг/дм3 |
Спектрофотометрический |
3.1. |
4,94 |
1,01 |
3.2. |
7,56 |
3,48 |
|
3.3. |
9,01 |
1,73 |
|
Титриметрический |
3.1. |
4,61 |
1,58 |
3.2. |
8,02 |
3,04 |
|
3.3. |
8,42 |
1,09 |
|
Заявлено, мг/дм3 |
|
4-9 |
1-4 |
Таким образом, проведен анализ определения кальция и магния в минеральной воде, молоке и соках. Найдено что все исследуемые объекты соответствуют нормам заявленных производителями и нормативной документации. Установлено что все полученные данные для минеральной воды и молока соотносятся с результатами, полученными спектрофотометрическим методом.