Центры локализации ионов тяжёлых металлов – это области структуры с водородными связями, которые могут быть идентифицированы методами инфракрасной спектроскопии. В работе ставится задача исследования инфракрасных спектров пищевых волокон (экструдат амаранта, зерно амаранта, целлюлоза, ПВ айвы, ПВ тыквы, ПВ яблока, пектин, хитозан) с целью определения центров локализации.

2. Экспериментальная часть.

Фурье-ИК-спектроскопия (Фурье-ИКС) – это широко известная и проверенная технология анализа для идентификации неизвестных химических веществ. Метод основан на микроскопическом взаимодействии инфракрасного света с химическим веществом посредством процесса поглощения и в результате дает набор диапазонов, называемый спектром. Данный спектр уникален для химического вещества и служит «молекулярным отпечатком». Помимо того, что Фурье-ИКС – это широко применимый метод, в ней используется анализ присущих свойств химического вещества. Благодаря этому Фурье-ИКС удобна для работы с базами данных по спектрам соединений. С помощью обширной базы данных подход сопоставления со спектральной библиотекой дает возможность быстро идентифицировать тысячи химических веществ на основании их уникального «молекулярного отпечатка». Кроме того, что поглощение характерно для отдельных групп атомов, его интенсивность прямо пропорциональна их концентрации. Таким образом, измерение интенсивности поглощения дает после простых вычислений количество данного компонента в образце. На рис. 1 приведены спектры исследуемых соединений.

1. Расшифровка спектров.

Примеры расшифровки спектров исследуемых соединений приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1. Расшифровка ИК-спектров образцов пищевых волокон (амарант): №1 – экструдат амаранта, №2а – помол зерна амаранта

Образец, №		Область спектра, полоса, см-1	Предположительное соотнесение полосы с группой атомов	Примечание
Диапазон: 3800-3500
2а	3751 ср., 3710 сл.		Колебания свободных неассоциированных групп -ОН в спиртах и молекулах воды
1, 2а	3735 ср., 3689сл.
1, 2а	3674 ср.		Колебания свободных групп -ОН в спиртах и слабо ассоциированных молекул воды	3670-3580 [1]
2а	3647 ср., 3630 сл., 3620-3610 сл., 3587 сл.
1, 2а	3566 ср.		Колебания групп -ОН в димерах спиртов, а также в -СООН при образовании межмолекулярных связей	3550-3450 [1]
Диапазон: 3500-2800
1, 2а	3410-3260 с.		Широкая полоса валентных колебаний групп N-H и O-H [1, 2, 3]	Смещение макс. к меньшим частотам говорит о большей ассоциации -ОН гр. [1]
1	3320-3290		Максимум
2а	3300-3290		Максимум
Диапазон: 1800-600

2а

1419 ср.

Деформационные колебания О-Н в карбоксильной

группе, вторичных спиртах [1, 3] и С-Н в углевод. радикале карбоновых кислот –СН2-СО [1]

Поглощение в

области 1400-1300 также может быть связано с колебаниями

СОО-

2а

1398 ср.

1, 2а

1377 ср.

Симметричные деформационные колебания С-Н в

группах -СН3, деформационные колебания -ОН [1,

2а	1317 сл.	Валентные (скелетные) колебания С-N в амидной связи, деформационные колебания -ОН [1, 3]
2а	1029 с. 1001 с.	«Эфирная полоса», соответствующая колебаниям С-О связи, подтверждается наличием полос деформационные колебаний –ОН в области 1400- 1250 [1]
1	1051-1041 с. 1022 с.
Диапазон: 600-400		Валентные колебания ароматических структур и углеводородных колец, а также алкенов [3]

Таблица 2. Расшифровка ИК-спектров образцов пищевых волокон (ПВ): №4 – ПВ айвы, №5 – ПВ тыквы, №6 – ПВ яблока

№	Область спектра, полоса, см-1	Предположительное соотнесение полосы с группой атомов	Примечание
Диапазон: 3800-3500
4	3800, 3750, 3740, 3725, 3700	Колебания свободных неассоциированных групп -ОН в спиртах и молекулах воды [1]	Все пики слабые, более ярко выраженные для №6 яблока.
5	3800, 3745, 3725, 3712, 3700
6	3800, 3776, 3745, 3733, 3725, 3712, 3700
4	3700, 3674-3670, 3647, 3627- 3620, 3606-3600, 3585	Колебания свободных групп -ОН в спиртах и слабо ассоциированных молекул воды 3670-3580 [1]	Все пики слабые, более ярко выраженные для №6 яблока.
5	3693, 3680, 3664, 3635, 3620- 3600, 3585
6	3700, 3674-3670, 3647, 3625, 3620, 3606, 3585
4	3566	Колебания групп -ОН в димерах спиртов, а также в -СООН при образовании межмолекулярных связей 3550-3450 [1]	Все пики слабые, в виде ступенек
5	3566, 3525-3516
6	3566
Диапазон: 3500-2500
4	3400-3270, пик 3320 с.	Широкая полоса валентных колебаний групп N-H и O-H [1, 2, 3]	Смещение макс. к меньшим частотам говорит о большей ассоциации -ОН групп. [1]
5	3380-3270, пик 3300 с.
6	3400-3270, пик 3310 с.
Диапазон: 1800-600
4-6	1369 ср. 1315 ср.	Деформационные колебания -ОН [1, 3]
4-6	1110-980, 1033 с. пик	«Эфирная полоса», соответствующая колебаниям С-О связи, подтверждается наличием полос деформационных колебаний –ОН в области 1400-1250 [1]
Диапазон: 900-400		Валентные колебания ароматических структур и углеводородных колец, а также алкенов [3]

2. Выводы.

Показано, что для контроля содержания ионов тяжёлых металлов в пищевых волокнах методы инфракрасной спектроскопии обеспечивают информативность и получение количественных характеристик.

3. Благодарности.

Результаты исследований получены на оборудовании Центра коллективного пользования Воронежского государственного университета. URL: http://ckp.vsu.ru. Заявки: № 3-48, № 3-63.

Список литературы

1. Казицына Л. Α., Куплетская Н. Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии. М., Изд-во Моск. ун-та, 1979, 240 с.

2. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы. М., Изд-во МГУ, 2012, 55 с.

3. Otto M. Современные методы аналитической химии (в 2-х томах). Том I. Москва: Техносфера, 2003. - 416с.

Главная Конференции Редколлегия Учреждения Документация Авторы Новости Контакты

Наверх

Цитаты
великих
людей

«Наука — это клад, и ученый человек никогда не пропадет»

Петроний

ГОРОДА: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Челябинск, Омск, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Пермь, Волгоград, Воронеж, Владивосток, Ярославль, Обнинск, Калининград, Орел, Тюмень, Томск, Тамбов, Тверь, Улан-Удэ, Смоленск, Саранск, Сочи, Ставрополь, Сыктывкар, Рязань, Пенза, Оренбург, Набережные Челны, Новгород Великий, Новороссийск, Магадан, Магнитогорск, Липецк, Калуга, Кемерово, Краснодар, Ижевск, Иваново, Иркутск, Забайкальск, Владимир, Вологда, Белгород, Брянск

Разработка и
продвижение: AdHeads