Адсорбція хінолінового жовтого з водних розчинів силікагелем, модифікованим хлоридом цетилпіридинію
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.64.2021.06Ключові слова:
хіноліновий жовтий, силікагель, хлорид цетилпіридинію, адсорбція, спектрофотометрія тяганьАнотація
В представленій роботі для ефективного концентрування аніонного харчового барвника хінолінового жовтого з розведених водних розчинів запропоновано адсорбент на основі силікагелю L 5/40, модифікованого цетилпіридиній хлоридом. Наявність катіонів цетилпіридинію на поверхні силікагелю було підтверджено методом інфрачервоної спектроскопії дифузного відбиття з Фур’є перетворенням. Досліджено та оптимізовано умови адсорбції хінолінового жовтого з розведених водних розчинів запропонованим адсорбентом. Показано, що використання модифікованого силікагелю дозволяє ефективно (>95 %) вилучати хіноліновий жовтий з водних розчинів. За оптимальних умов адсорбції (рН 2, наважка сорбенту 0,2 г, час сорбції 15 хв) визначено адсорбційну ємність модифікованого адсорбенту. Показано, що при підвищенні температури спостерігається зміна типу ізотерми з L-типу на H-тип. Показано, що ізотерми адсорбції добре описуються рівнянням Ленгмюра, а термодинамічні дослідження дозволяють говорити, що адсорбція має самочинний характер. Досліджено десорбцію хінолінового жовтого з поверхні силікагелю, модифікованого цетилпіридиній хлоридом. Відзначено, що при використанні розчинів сірчаної кислоти, гідроксиду натрію та дистильованої води десорбція не відбувається. Встановлено, що найефективнішим елюентом є 0,001 моль/л розчин додецилсульфату натрію в 0,1 моль/л гідроксиду амонію, а десорбція хінолінового жовтого відбувається за рахунок руйнування поверхневих іонних асоціатів аніонів барвника та закріплених на поверхні силікагелю катіонами цетилпіридинію. Отримані дані в подальшому можуть бути покладені в основу тест-системи для визначення хінолінового жовтого за відповідними кольориметричними шкалами або для твердофазної екстракції та сорбційно-спектроскопічного кількісного визначення хінолінового жовтого в деяких реальних зразках
Завантаження
Посилання
Dubenska L.O., Dmukhailo A.V., Tvorynska S.I., Rydchuk P.V., Dubenska L.V. Synthetic food dyes – some aspects of use and methods of determination. Methods Objects Chem. Anal. 2020.
V. 15. P. 5–20. DOI: https://doi.org/10.17721/moca.2020.5-20.
Coman V., Copaciu F. Analysis of Dyes and Inks. Instrumental Thin-Layer Chromatography. 2015. Р. 555–588. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-417223-4.00020-0
Yamjala K., Nainar M. S., Ramisetti N. R. Methods for the analysis of azo dyes employed in food industry. A review. Food Chem. 2016. V. 192. Р. 813–824.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.07.085.
Ni Y., Wang Y., Kokot S. Simultaneous kinetic spectrophotometric analysis of five synthetic food colorants with the aid of chemometrics. Talanta. 2009. V. 78. Р. 432–441.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.11.035.
Razmara R. S., Daneshfar A., Sahrai R. Determination of methylene blue and sunset yellow in wastewater and food samples using salting-out assisted liquid–liquid extraction. J. Ind. Eng. Chem. Res. 2011. V. 17. Р. 533–536. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2010.10.028.
El-Shahawi M. S., Hamza A., Al-Sibaai A. A., Bashammakh A. S., Al-Saidi H. M. A new method for analysis of sunset yellow in food samples based on cloud point extraction prior to spectrophotometric determination. J. Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 19, N. 2. P. 529–535.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2012.09.008.
Soylak M., Unsal Y. E., Tuzen M. Spectrophotometric determination of trace levels of allura red in water samples after separation and preconcentration. Food Chem. Toxicol. 2011. V. 49.
Р. 1183–1187. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2011.02.013.
Dotto G.L., Pinto L.A.A.,. Hachicha M.A, Knani S. New physicochemical interpretations for the adsorption of food dyes on chitosan films using statistical physics treatment. Food Chem. 2015.
V. 171. Р. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.08.098.
Dotto G.L., Pinto L.A.A. Adsorption of food dyes onto chitosan: Optimization process and kinetic. Carbohydrate Polymers. 2011. V. 84. Р. 231–238.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.11.028.
Ramazanova G. R., Tikhomirova T. I., Apyari V. V. Adsorption of Sunset Yellow FCF Food Dye from aqueous solutions and its determination by diffuse reflectance spectroscopy. J. Anal. Chem. 2015. V. 70, N. 6. Р. 685–690. DOI: https://doi.org/10.1134/S1061934815060131.
Tikhomirova T. I., Ramazanova G. R., Apyari V.V. A hybrid sorption – spectrometric method for determination of synthetic anionic dyes in foodstuffs. Food Chem. 2016. V. 221. Р. 351–355.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.10.042.
Bevziuk K., Chebotarev A., Snigur D., Bazel Y., Fizer M., Sidey V. Spectrophotometric and theoretical studies of the protonation of Allura Red AC and Ponceau 4R. J. Mol. Struct. 2017.
V. 1144. P. 216–224. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2017.05.001.
Snigur D., Fizer M., Chebotarev A., Lukianova O., Bevziuk K. Protonation of quinoline yellow WS in aqueous solutions: Spectroscopic and DFT theoretical studies. Journal of Molecular Liquids. 2021. V. 327. P. 114881. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114881.
Bevziuk K., Chebotarev A., Koicheva A., Snigur D. Adsorption of anionic food azo dyes from aqueous solution by silica modified with cetylpyridinium chloride. Monatsh. Chem. 2018. V. 149,
№ 12. P. 2153–2160. DOI: https://doi.org/10.1007/s00706-018-2301-0.
Chebotarev A., Koicheva A., Bevziuk K., Pliuta K., Snigur D. Simultaneous determination of Sunset Yellow and Tartrazine in soft drinks on carbon-paste electrode modified by silica impregnated with cetylpyridinium chloride. J. Food Meas. Charact. 2019. V. 13. P. 1964–1972.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-019-00115-6.
Giles C.H., Smith D., Huitson A. A General Treatment and Classification of the Solute Adsorption Isotherm. I. Theoretical. Journal of Colloid and Interface Science. 1974. V. 47.
P. 755–765. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9797(74)90252-5.
