Search

Current article is devoted to the development of a method for determining polymer functional additives and their molecular weight characteristics in diesel fuel by gel penetration chromatography. The objects of the study were solutions of “C5A”, “Maxoil D”, “Detersol”, polymethymethacrylate “D” (PMAD), “Keropur D ”, Antigel “Difron 3319” and “Superantigel” individual additives as well as the diesel fuel produced by the “Kuban Oil and Gas Company - Ilskiy Oil Refinery”, LLC. The conditions for chromatographic separation and determination of polymeric functional additives were determined considering the analyzed fuel matrix, the working range of the separated masses and molecular weights of analytes, and the composition of the eluent applicable for wide range of analytes. The chromatographic system was calibrated using the narrowly dispersed analytical standard polystyrene samples with molecular weights of 1000, 2000, 4000, 10000, 30,000, 50,000, and 70,000 Da respectively. The molecular weight characteristics were calculated for each functional additive from the analytical standard samples of polystyrene. The method of GPC determination of polymeric functional additives in diesel fuel, along with the concentration characteristics, also makes it possible to determine the molecular weight parameters of wide range of polymeric functional additives; therefore, it is promising for monitoring the quality of the diesel fuel. The proposed analytical scheme was tested in the analysis of real sample of diesel fuel. The GPC scheme for the determination of the “Keroflux 3699” depressant-dispersant additive in diesel fuel included sample preparation using the solid-phase extraction, calibration of the chromatographic system using the standard polystyrene samples, GPC determination of additive components, and the calculation of molecular weight characteristics. The molecular weight characteristics of the “Keroflux 3699” depressant dispersant additive in diesel fuel have been established - the number average and weight average molecular weights equivalent to polystyrene were 10,300 and 8800 Da respectively, and the polydispersity index of the additive was 1.17.Keywords: polymer additives, gel permeation chromatography, diesel fuel, "Keroflux 3699" depressant-dispersant additiveDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.25.1.003 Yu.A. Ivanova1, Z.A. Temerdashev1, I.A. Kolychev2, N.V. Kiseleva11Kuban State University (KubSU), ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation 2Gazprom Transgaz Krasnodar, ul. Dzerzhinskogo, 36, Krasnodar, 350051, Russian Federation, Работа посвящена разработке методики определения полимерных функциональных присадок и их молекулярно-массовых характеристик в дизельном топливе методом гель-проникающей хроматографии. Объектами исследования были растворы индивидуальных присадок “С5А”, “Максойл Д, “Детерсол”, полиметиметакрилат “Д” (ПМАД), “Keropur D”, Антигель “Difron 3319”, “Суперантигель”, а также дизельное топливо производства ООО «Кубанская нефтегазовая компания – Ильский нефтеперерабатывающий завод». Условия хроматографического разделения и определения полимерных функциональных присадок определяли с учетом анализируемой матрицы топлива, рабочего диапазона разделяемых масс и молекулярных масс аналитов, состава элюента, применимого для широкого круга аналитов. Калибровку хроматографической системы проводили с использованием узкодисперсных аналитических стандартных образцов полистирола с молекулярными массами 1000, 2000, 4000, 10000, 30000, 50000 и 70000 Да. Для каждой функциональной присадки по аналитическим стандартным образцам полистирола рассчитывали молекулярно-массовые характеристики. Разработанная методика ГПХ-определения полимерных функциональных присадок в дизельном топливе, наряду с концентрационными характеристиками, позволяет определять также молекулярно-массовые показатели широкого круга полимерных функциональных присадок, что делает ее перспективной для контроля качества дизельного топлива. Предложенная аналитическая схема апробирована при анализе реального образца дизельного топлива. Схема ГПХ-определения депрессорно-диспергирующей присадки “Keroflux 3699” в дизельном топливе включала пробоподготовку с использованием ТФЭ, калибровку хроматографической системы по стандартным образцам полистирола, ГПХ определение компонентов присадки и расчет молекулярно-массовых характеристик. Установлены молекулярно-массовые характеристики депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux 3699» в дизельном топливе –значения среднечисленной и среднемассовой молекулярных масс эквивалентных полистиролу, которые составили 10300 и 8800 Да соответственно, а также индекс полидисперсности присадки, который составил 1.17.Ключевые слова: полимерные присадки, гель-проникающая хроматография, дизельное топливо, депрессорно-диспергирующая присадкаDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.25.1.003

В 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). 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). Данная работа выполнена с использованием научного оборудования ЦКП «Эколого-аналитический центр» Кубанского государственного университета. The research was carried out using the scientific equipment of the «Ecological Analytical Center» for Collective Use of the Kuban State University.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a class of compounds which have been known to be carcinogenic, teratogenic and mutagenic as well as act as pollutants of environmental objects. The determination of PAHs in complex matrices is difficult, and it is very important to use an efficient sample pretreatment technique. A sample preparation technique was developed involving extractive freezing-out and centrifugation of the samples for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils and bottom sediments using gas chromatography – mass spectrometry (GC–MS). Sochi soils (The Imereti Lowlands), turf, sea bottom sediments (Azov Sea, The Temryuk Bay), river bottom sediment (Kurchansky estuary) and Caio Romano (Cuba) island sand were selected as the objects for the research. Soils and bottom sediments which contained no determined PAHs were used as model samples. The conditions of sample preparation have been optimized, and the extraction effects of acetonitrile with water on the PAHs recoveries have been investigated. It was found that for the determination of the compounds consisting from two to four fused aromatic rings such as naphthalene, 2-methylnaphthalene, acenaphthylene, biphenyl, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene and pyrene, the extraction occurred when the extractive mixture contained 15% acetonitrile. The proposed method detection limits of individual compounds ranged from 0.83 to 0.92 µg/kg. The extractive mixture containing 50% acetonitrile was proposed for the determination of 20 PAHs such as naphthalene, 2-methylnaphthalene, acenaphthene, biphenyl, acenaphthylene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benz[a]anthracene, chrysene, triphenylene, benz[b]fluoranthene, benz[k]fluoranthene, benz[e]pyrene, benz[a]pyrene, indene[1,2,3–c,d]pyrene, dibenz[a,h]anthracene, benz[g,h,i]perylene. The extraction of PAHs in these conditions demonstrated the recoveries from 61% to 97%. As matter of fact, the lower recoveries of PAHs, that contained four or more fused aromatic rings, have been caused by the sorption in the cracks of the solid aqueous phase. The extraction, clear-up of extract and concentration were realized as one step of the sample pretreatment. As a result, the rapid and express technique of the sample preparation with combined GC-MS were proposed for the PAHs determination in soils and bottom sediments. This method’s limits of individual PAHs quantitation ranged from 1 to 5 µg/kg, and these were lower that the maximum permissible concentration.Key words: polycyclic aromatic hydrocarbons, extractive freezing-out, soils, bottom sediments, chromatography analysis.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.4.003Z.A. Temerdashev1, T.A. Chervonnaya1, T.N. Musorina1, V.N. Bekhterev2 1Kuban State University, ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation2 Sochi State University, ul. Plastunskaya, 94, Sochi,354000, Russian Federation, Объектами исследований были почвы (Имеретинская низменность, г. Сочи), торф (ООО «Гера», Россия), морские (Темрюкский залив Азовского моря) и речные донные отложения (Курчанский лиман, Темрюкский район), песок (о. Кайо Романо, Куба). С использованием техники экстракционного вымораживания под действием центробежных сил изучена возможность пробоподготовки исследуемых объектов для ГХ-МС-определения полициклических ароматических углеводородов. Оптимизированы условия экстракции аналитов смесью ацетонитрила с водой на образцах почв и донных отложений. Общий объем экстракционной смеси составил 10 мл при экстракционном вымораживании под действием центробежных сил при температуре морозильной камеры (-28 оС), скорости вращения ротора центрифуги 4000 об/мин для навески образца 1-2 г. «Легкие» ПАУ (нафталин, 2-метилнафталин, аценафтилен, бифенил, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен и пирен) эффективно извлекались при 15 % ацетонитрила в экстракционной смеси с пределами их ГХ-МС-определения от 0.83 мкг/кг до 0.92 мкг/кг. Для одновременного ГХ-МС-определения 20 «легких» и «тяжелых» ПАУ, концентрация ацетонитрила в экстракционной смеси должна составлять не менее 50 %. В этих условиях степень извлечения из объектов анализа «легких» ПАУ варьировала от 83 % до 97 %, «тяжелых» – от 61 % до 92 %. Разработанная методика экспрессна, позволяет проводить извлечение аналитов и очистку экстрактов в одну стадию, а также определять ПАУ ниже установленных ПДК для изученных объектов исследования. Показатели эффективности извлечения и концентрирования ПАУ из почв и донных отложений с применением разработанной пробоподготовки сопоставили с известными альтернативными вариантами и получили удовлетворительную сходимость.Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды, экстракционное вымораживание, почвы, донные отложения, хроматографический анализDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.4.003 DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.4.003 Z.A. Temerdashev 1, T.A. Chervonnaya 1, T.N. Musorina 1, V.N. Bekhterev 2 1 Kuban State University, ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation 2 Sochi State University, ul. Plastunskaya, 94, Sochi,354000, Russian Federation

An analytical scheme is proposed for monitoring the contamination of an alumina-modified silica gel adsorbent in the process of purifying natural gas with TP-22C components of turbine oil. The objects of the study were the samples of both the fresh adsorbent and the spent adsorbent in the process of purification of natural gas. The identification of turbine oil components on the adsorbents was carried out using the thin-layer chromatography on Sorbfil plates by separating the oil components on the thin layer of the sorbent in an upward flow of hexane with the subsequent determination of their presence by the sulfuric acid : formalin developer. The determination of additives in the adsorbent samples was carried out by the method of reverse phase high performance liquid chromatography according to the technique that included two-stage extraction of analytes with the hexane and acetone solutions, their re-dissolution in acetonitrile, and the ensuing analysis. The highest content of turbine oil was observed in the upper and middle layers of the modified silica gel. The conditions for the extraction of turbine oil components from the spent adsorbent have been optimized. Various extractants and their volumes for the greatest extraction of turbine oil components from the adsorbent were studied. The stability of turbine oil additives on the modified silica gel was studied during its high-temperature regeneration by modeling the adsorbent regeneration process under the conditions close to production. It is shown that some components of turbine oil were resistant to the regeneration. For example, additives D-157 and V-15/41, the concentrations of which were comparable before and after the regeneration. The proposed analytical scheme for determining the components of turbine oil on the real adsorbent sample was tested. When determining the thermally stable components on the spent modified alumina silica gel, the mass of turbine oil accumulated in the adsorbent over the entire service life was calculated and amounted to 9.5 g per 1 kg of adsorbent.Keywords: natural gas purification, silica gel, regeneration, turbine oil, additives, HPLCDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.3.002Yu.A. Ivanova, Z.A. Temerdashev, I.A. Kolychev, A. V. RudenkoKuban State University (KubSU),ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation, Предложена аналитическая схема контроля загрязненности компонентами турбинного масла ТП-22С модифицированного оксидом алюминия силикагелевого адсорбента в процессе очистки природного газа компонентами турбинного масла ТП-22С. Объектами исследования были образцы свежего и отработанного в процессе очистки природного газа адсорбента. Идентификацию компонентов турбинного масла на адсорбентах проводили методом тонкослойной хроматографии на пластинах Sorbfil путем разделения компонентов масла на тонком слое сорбента в восходящем потоке гексана с последующим установлением их наличия проявителем серная кислота : формалин. Определение присадок в образцах адсорбентов проводили методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии по методике, включающей двухстадийную экстракцию аналитов растворами гексана и ацетона, их перерастворение в ацетонитриле и анализ. Наибольшие содержания турбинного масла наблюдаются в верхнем и среднем слое модифицированного силикагеля. Оптимизированы условия экстракционного извлечения компонентов турбинного масла из отработанного адсорбента. Изучены различные экстрагенты, их объемы для наибольшего извлечения компонентов турбинного масла из адсорбента. Исследована устойчивость присадок турбинного масла на модифицированном силикагеле в процессе его высокотемпературной регенерации путем моделирования процесса регенерации адсорбента в условиях, близких к производственным. Показано, что некоторые компоненты турбинного масла являются устойчивыми к регенерации, например, присадки Д-157 и В-15/41, концентрации которых соизмеримы до и после регенерации. Проведена практическая апробация предложенной аналитической схемы для определения компонентов турбинного масла на реальном образце адсорбента. При определении термически устойчивых компонентов на отработанном модифицированном оксидом алюминия силикагеле рассчитана масса турбинного масла, накопленная в адсорбере за весь срок эксплуатации, которая составила 9,5 г на 1 кг адсорбента.Ключевые слова: очистка природного газа, силикагель, регенерация, турбинное масло, присадки, ВЭЖХ DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.3.002

The current work is devoted to the solid-phase concentration of phenolic compounds from the aqueous extracts of medicinal plant raw materials using the various sorbents for their further identification. Plants of the Hypericaceae (Hypericum perforatum L.) and Lamiaceae (Thymus serpyllum L., Salvia officinalis L.) families were selected as samples in this effort. For each of the sorbents, the main sorption characteristics («breakthrough volumes» and dynamic sorbents capacities) in relation to the target compounds, as well as their desorption parameters (concentration factor and recoveries) were obtained. Strata X and Oasis HLB polymeric materials allowed extracting the target compounds from the water extracts of plants at five-, and in the case of hydrophilic-lipophilic sorbent at 32- and 20-fold concentration. Strata C18-Е showed complete desorption of flavonoids (R ≥ 90%), but in relation to the phenolic acids, its use was impractical due to the low values of recovery analytes (R ≤ 40%). The Oasis HLB sorbent had universal sorption properties, which provided high concentration coefficients at acceptable values of recoveries of phenolic acids (R ≤ 96%) and flavonoids (R ≤ 91%). The sorption of phytocomponents with the Supelclean ENVI-Carb sorbent gave quite high characteristics, but the process of desorption of these compounds was difficult and requires further study. The use of the various types of sorbents showed that minor components that were not detected under the usual conditions of their chromatographic determination could be concentrated by SPE for their further identification, which would provide an extension of the range of definable compounds in various medicinal plants.Key words: St. John's wort, thyme, sage, solid phase extraction, flavonoids, phenolic acids, medicinal raw materials DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.2.002Z. A. Temerdashev, Е. А. Vinitskaya, V. V. Milevskaya, N. V. Kiseleva Kuban State University,ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation, Работа посвящена твердофазному концентрированию различных типов фенольных соединений из водных экстрактов лекарственного растительного сырья семейств Зверобойные (Hypericum perforatum L.) и Яснотковые (Thymus serpyllum L., Salvia officinalis L.) с использованием различных сорбционных материалов для их дальнейшей идентификации. В качестве твердофазных сорбционных материалов использовали известные в аналитической практике октадецилсиликагель (Strata C18-E), сополимер стирола и дивинилбензола, химически модифицированный N-винилпирролидоном (Strata X), сополимер дивинилбензола и N-винилпирролидона, проявляющий гидрофильно-липофильную двойственность (Oasis HLB), а также непористый графитированный углерод (Supelclean ENVI-Carb). Для каждого из сорбентов получены основные сорбционные характеристики по отношению к целевым соединениям, а также их десорбционные параметры. Использование полимерных материалов Strata X и Oasis HLB позволяет извлекать из водных экстрактов растений целевые соединения при пяти-, а в случае с гидрофильно-липофильным сорбентом при 32- и 20-кратном концентрировании. Октадецилсиликагель показывает полноту десорбции флавоноидов (R ≥ 90 %), однако по отношению к фенолкарбоновым кислотам его использование нецелесообразно ввиду низких значений степеней извлечения аналитов (R ≤ 40 %). Достаточно универсальными сорбционными свойствами обладают гидрофильно-липофильные материалы (Oasis HLB), обеспечивающие высокие значения коэффициентов концентрирования при приемлемых значениях степеней извлечения фенолкарбоновых кислот (R ≤ 96 %) и флавоноидов (R ≤ 91 %). Сорбция фитокомпонентов непористым углеродным сорбентом Supelclean ENVI-Carb дает достаточно высокие характеристики, но процесс десорбции данных соединений затруднителен и требует дальнейшего изучения. Использование различных типов сорбентов показывает, что минорные компоненты, которые не детектируются в обычных условиях их хроматографического определения, могут быть сконцентрированы ТФЭ для дальнейшей их идентификации, что обеспечит расширение круга определяемых соединений в составе различных лекарственных растений. Предложенная схема ТФЭ фенольных компонентов может быть в дальнейшем использована для анализа растительных материалов других семейств.Ключевые слова: зверобой, чабрец, шалфей, твердофазная экстракция, флавоноиды, фенольные кислоты, лекарственное растительное сырьеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.2.002

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 Federation, Предложена 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.2019.23.4.005

The objects of our research were the samples of Cabernet and Riesling grape varieties produced in the Krasnodar Territory, Russia. The samples of grapes have been provided by their direct producers. The features of the multi-element analysis of grape berries by the method of AES-ICP were examined, their distribution in berry peel, bones and pulp as well as the revealed elements-markers of varietal belonging of grapes were studied. The conditions for preparing the samples of grapes and its main parts for the analysis by the microwave acid mineralization were optimized, ensuring a minimum level of losses of the elements to be determined. The elemental composition of Riesling and Cabernet grape varieties grown in the Kuban region was studied under the optimized conditions by the AES-ICP method. It was shown that the concentrations of some elements, both in different parts of the grapes and in different grape grades, differ significantly. The step-wise discriminant analysis, implemented in the STATISTICA program, was used to separate the samples according to the elemental "image" of the berry parts and the grape variety. The classification analysis with training allowed graphically presenting the intergroup differences between the objects. For the implementation of the discrimination process a step-by-step with exception method was selected that allowed excluding 15 elements successively, and defining the remaining 6 elements (Ba, Cr, Mg, Rb, Sr, Ti) as the markers for distinguishing the different fragments of Cabernet and Riesling grapes. A scattering diagram of canonical values was constructed that showed the localization of clusters of berries samples corresponding to the 6 groups in certain parts of the plane at a considerable distance from each other. The classification functions were developed that helped identifying the grape varieties by the content of the marker elements in one of the three parts of the grape berries - pulp, peel or bone.Key words: grapes, mineral composition, statistical analysis, cultivar assignment(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.1.002A.G. Abakumov, V.O. Titarenko, A.A. Khalafyan, *Z.A. Temerdashev, A.A. Kaunova Kuban State University, Russian Federation, 350040, Krasnodar, Stavropolskaya st., 149, Объектами исследования были образцы ягод винограда сортов Каберне и Рислинг, произведенных на территории Краснодарского края и предоставленных непосредственно их производителем. Рассматриваются особенности многоэлементного анализа ягод винограда методом АЭС-ИСП. Изучено распределение элементов в ягодной кожице, косточках и мякоти. Выявлены элементы-маркеры сортовой принадлежности винограда. Оптимизированы условия подготовки проб ягод винограда и основных ее частей к анализу способом СВЧ-кислотной минерализации, обеспечивающие минимальный уровень потерь определяемых элементов. В оптимизированных условиях методом АЭС-ИСП исследован элементный состав частей ягоды винограда сортов Рислинг и Каберне, выращенных на Кубани. Показано, что концентрации некоторых элементов, как в разных частях ягод винограда, так и в различных сортах существенно различаются. Для разделения образцов по элементному «образу» частей ягод и сортовой принадлежности винограда использовали пошаговый дискриминантный анализ, реализованный в программе STATISTICA. Классификационный анализ с обучением позволил графически представить межгрупповые отличия между объектами. Для осуществления процесса дискриминации выбран пошаговый с исключением метод, который позволил последовательно исключить 15 элементов, а оставшиеся 6 элементов (Ba, Cr, Mg, Rb, Sr и Ti) определить, как элементы-маркеры отличия различных фрагментов ягод винограда Каберне и Рислинг. Построена диаграмма рассеяния канонических значений, показывающая локализацию кластеров образцов ягод, соответствующим 6 группам в определенных частях плоскости, на значительном расстоянии друг от друга. Составлены функции классификации, при помощи которых по содержанию элементов-маркеров в одной из трех частей ягоды винограда (мякоти, кожице или косточке) возможна идентификация сорта винограда.Ключевые слова: виноград, минеральный состав, атомно-эмиссионный анализ, статистический анализ, сортовая принадлежностьDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.1.002

Submitted 11 May 2018, received in revised form 20 September 2018 Поступила в редакцию 11 мая 2018 г., после доработки 20 сентября 2018 г. The objects of our research were the samples of Cabernet and Riesling grape varieties produced in the Krasnodar Territory, Russia. The samples of grapes have been provided by their direct producers. The features of the multi-element analysis of grape berries by the method of AES-ICP were examined, their distribution in berry peel, bones and pulp as well as the revealed elements-markers of varietal belonging of grapes were studied. The conditions for preparing the samples of grapes and its main parts for the analysis by the microwave acid mineralization were optimized, ensuring a minimum level of losses of the elements to be determined. The elemental composition of Riesling and Cabernet grape varieties grown in the Kuban region was studied under the optimized conditions by the AES-ICP method. It was shown that the concentrations of some elements, both in different parts of the grapes and in different grape grades, differ significantly. The step-wise discriminant analysis, implemented in the STATISTICA program, was used to separate the samples according to the elemental “image” of the berry parts and the grape variety. The classification analysis with training allowed graphically presenting the intergroup differences between the objects. For the implementation of the discrimination process a step-by-step with exception method was selected that allowed excluding 15 elements successively, and defining the remaining 6 elements (Ba, Cr, Mg, Rb, Sr, Ti) as the markers for distinguishing the different fragments of Cabernet and Riesling grapes. A scattering diagram of canonical values was constructed that showed the localization of clusters of berries samples corresponding to the 6 groups in certain parts of the plane at a considerable distance from each other. The classification functions were developed that helped identifying the grape varieties by the content of the marker elements in one of the three parts of the grape berries - pulp, peel or bone. Объектами исследования были образцы ягод винограда сортов Каберне и Рислинг, произве­денных на территории Краснодарского края и предоставленных непосредственно их производите­лем. Рассматриваются особенности многоэлементного анализа ягод винограда методом АЭС-ИСП. Изучено распределение элементов в ягодной кожице, косточках и мякоти. Выявлены элементы-мар­керы сортовой принадлежности винограда. Оптимизированы условия подготовки проб ягод вино­града и основных ее частей к анализу способом СВЧ-кислотной минерализации, обеспечивающие минимальный уровень потерь определяемых элементов. В оптимизированных условиях методом АЭС-ИСП исследован элементный состав частей ягоды винограда сортов Рислинг и Каберне, вы­ращенных на Кубани. Показано, что концентрации некоторых элементов, как в разных частях ягод винограда, так и в различных сортах существенно различаются. Для разделения образцов по эле­ментному «образу» частей ягод и сортовой принадлежности винограда использовали пошаговый дискриминантный анализ, реализованный в программе STATISTICA. Классификационный анализ с обучением позволил графически представить межгрупповые отличия между объектами. Для осу­ществления процесса дискриминации выбран пошаговый с исключением метод, который позво­лил последовательно иск лючить 15 элементов, а оставшиеся 6 элементов (Ba, Cr, Mg, Rb, Sr и Ti) определить, как элементы-маркеры отличия различных фрагментов ягод винограда Каберне и Рислинг. Построена диаграмма рассеяния канонических значений, показывающая локализацию кластеров образцов ягод, соответствующим 6 группам в определенных частях плоскости, на зна­чительном расстоянии друг от друга. Составлены функции классификации, при помощи которых по содержанию элементов-маркеров в одной из трех частей ягоды винограда (мякоти, кожице или косточке) возможна идентификация сорта винограда. The study was supported by the Russian Foundation for Basic Research (Grant No.18-03- 00059); experiments were carried out with the use of scientific equipment of the Ecological and Analytical Center of the Kuban State University, unique identifier RFMEFI59317Х0008. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-03-00059а) с использованием научного оборудования ЦКП “Эколого-аналитический центр” Кубанского госуниверситета, уникальный идентификатор RFMEFI59317Х0008.

The assessment methods of chlorophyll «а» in the natural waters have been analyzed. This pigment of phytoplankton is the main indicator of the primary bioproductivity and trophicity of the reservoir. The key spectrometric methods of determination were compared, and their advantages and disadvantages were discussed. The application features of different types of spectrometric determination of the analyte from classical spectrophotometric methods to remote sensing of water bodies were considered. The preference was shown for the determination of chlorophyll by the fluorescent methods, which were used in different implementation variations. The method of extraction-fluorescent determination of chlorophyll «а» was substantiated and implemented after the chlorophyll extraction from the water with chloroform and measuring the fluorescence intensity at λexc = 418 nm and λlum = 675 nm. The results of the chlorophyll «а» determination were compared using the standardized spectrophotometric and the developed techniques for the model and real water samples. It was educed that in the area of low concentrations of chlorophyll «а» (0.05 μg of analyte in 1000 cm3 of water) the analytical signal was recorded only by the fluorimetric method, while in the area of higher concentrations (0.2 μg of analyte in 1000 cm3 of water) the standardized spectrophotometric method produced the overestimated results. The developed method for the extraction-fluorimetric determination of chlorophyll «а» in the natural waters (both fresh and marine) was metrologically certified and put into the register of the Federal Information Fund for ensuring the uniformity of measurements.Key words: chlorophyll «а» , extraction - fluorimetric determination, trophicity of the reservoirDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.001(Russian)Z. A. Temerdasheva1, L. F. Pavlenko2, Ya. S. Ermakova1,2, I. G. Korpakova1, B. D. Eletskii1 1Department of Chemistry and High Technology, Kuban State University, Krasnodar, 350040, Russian Federation2Azov-Black Sea branch of VNIRO (“AzNIIRKH”), Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation, В статье проводится анализ методов определения хлорофилла «а» в природных водах – основного пигмента фитопланктона, являющегося индикатором первичной биопродуктивности и трофности водоема. Приводится сравнительная характеристика спектрометрических методов определения, их достоинства и недостатки. Обсуждаются особенности применения различных видов спектрометрического определения аналита: от классических спектрофотометрических до методов дистанционного зондирования водоемов. Показана предпочтительность определения хлорофилла флуоресцентными методами, которые используются в различных вариантах реализации. Обоснована и реализована методика экстракционно-флуоресцентного определения хлорофилла «а» после экстракции его из воды хлороформом и измерении интенсивности флуоресценции при λвозб = 418 нм и λлюм = 675 нм. Проведено сравнение результатов определения хлорофилла «а» стандартизированной спектрофотометрической и разработанной методиками на модельных и реальных пробах воды. Показано, что в области низких концентраций хлорофилла «а» (0,05 мкг аналита в 1000 см3 воды) аналитический сигнал регистрируется только флуориметрическим методом, а в области более высоких концентраций (0.2 мкг аналита в 1000 см3 воды) спектрофотометрическая стандартизированная методика дает завышенные результаты. Разработанная методика экстракционно-флуориметрического определения хлорофилла «а» в природных водах (пресных и морских) метрологически аттестована и внесена в реестр Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений.Ключевые слова. Хлорофилл «а» , экстракционно-флуориметрическое определение, трофность водоемов.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.001

The investigation of the phenolic compounds solid-phase extraction from the medicinal raw plant material extracts using several concentrating materials of various compositions was carried out. The sorbents based on the octadecylsilane (Strata C18-E), styrene-divinylbenzene copolymer (Strata X) and graphitized carbon (Supelclean ENVI-Carb) were studied. The comparative evaluation of their sorption parameters under the competitive dynamic sorption conditions of various phenolic compounds from their extracts was performed. On the basis of the sorption parameters ("breakthrough volumes" and dynamic sorbent capacities), the desorption conditions of 9 phenolic substances were optimized; recoveries and concentration factors for each compound were established. It was shown that the flavonoids and their glycosides can be selectively extracted by C18 sorbents, and it was expedient to use a polymeric type of sorbent for the simultaneous extraction of both flavonoids and phenolic acids. In that case the high recoveries of phenolic components were observed, despite the different plant matrix of the following objects: St. John's Wort (Hypericum perforatum L.), thyme (Thumus serpullum L.), nettle (Urtica dioica L.), linden (Tilia cordata Mill.). The recoveries for the phenolcarboxylic and cinnamic acid derivatives ranged from 92 to 107%, and for flavonoids – 87 to 122% respectively. The perspective of using graphitized carbon sorbent for the various phenolic compounds' extracting and concentrating were discussed.Key words: solid phase extraction (SPE), flavonoids, phenolic acids, medicinal raw material, HPLC DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.3.013(Russian)Е.А. Shil'ko, V.V. Milevskaya, Z.A. Temerdashev, N V. Kiseleva, Kuban State University» (KubSU), ul. Stavropolskaia, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation, Проведено изучение твердофазного извлечения фенольных соединений из экстрактов растительного сырья с использованием ряда концентрирующих материалов различного состава. В качестве сорбентов изучены материалы на основе октадецилсилана (Strata C18-E), сополимера стирола и дивинилбензола (Strata X) и графитированного углерода (Supelclean ENVI-Carb). Проведена сравнительная оценка сорбционных характеристик этих материалов в условиях конкурентной динамической сорбции фенольных соединений различного строения из их экстрактов. На основе полученных сорбционных характеристик («объемы до проскока» изучаемых соединений и динамические емкости сорбентов) оптимизированы условия десорбции 9 фенольных веществ; установлены степени извлечения и коэффициенты концентрирования для каждого соединения. Показано, что сорбентами с привитой группой C18 возможно отдельно извлекать флавоноиды и их гликозиды, а для одновременного извлечения и флавоноидов, и фенольных кислот целесообразно использовать полимерный тип сорбента, с использованием которого наблюдаются высокие степени извлечения компонентов, несмотря на различную природу растительной матрицы объектов: зверобоя (Hypericum perforatum L.), чабреца (Thуmus serpуllum L.), крапивы (Urtica dioica L.), липы (Tilia cordata Mill.). Для фенолкарбоновых и производных коричных кислот степени извлечения находятся в пределах 92–107 %, а для флавоноидов – 87–122 %. Обоснована перспективность использования графитированного сорбента для извлечения и концентрирования различных представителей фенольного ряда растительного происхождения.Ключевые слова: твердофазная экстракция (ТФЭ), флавоноиды, фенольные кислоты, лекарственное растительное сырье, высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.3.013

The investigation of the phenolic compounds solid-phase extraction from the medicinal raw plant material extracts using several concentrating materials of various compositions was carried out. The sorbents based on the octadecylsilane (Strata C18-E), styrene-divinylbenzene copolymer (Strata X) and graphitized carbon (Supelclean ENVI-Carb) were studied. The comparative evaluation of their sorption parameters under the competitive dynamic sorption conditions of various phenolic compounds from their extracts was performed. On the basis of the sorption parameters ("breakthrough volumes" and dynamic sorbent capacities), the desorption conditions of 9 phenolic substances were optimized; recoveries and concentration factors for each compound were established. It was shown that the flavonoids and their glycosides can be selectively extracted by C18 sorbents, and it was expedient to use a polymeric type of sorbent for the simultaneous extraction of both flavonoids and phenolic acids. In that case the high recoveries of phenolic components were observed, despite the different plant matrix of the following objects: St. John's Wort ( Hypericum perforatum L.), thyme ( Thumus serpullum L.), nettle ( Urtica dioica L.), linden ( Tilia cordata Mill.). The recoveries for the phenolcarboxylic and cinnamic acid derivatives ranged from 92 to 107%, and for flavonoids - 87 to 122% respectively. The perspective of using graphitized carbon sorbent for the various phenolic compounds' extracting and concentrating were discussed. Проведено изучение твердофазного извлечения фенольных соединений из экстрактов растительного сырья с использованием ряда концентрирующих материалов различного состава. В качестве сорбентов изучены материалы на основе октадецилсилана (Strata C18-E), сополимера стирола и дивинилбензола (Strata X) и графитированного углерода (Supelclean ENVI-Carb). Проведена сравнительная оценка сорбционных характеристик этих материалов в условиях конкурентной динамической сорбции фенольных соединений различного строения из их экстрактов. На основе полученных сорбционных характеристик («объемы до проскока» изучаемых соединений и динамические емкости сорбентов) оптимизированы условия десорбции 9 фенольных веществ; установлены степени извлечения и коэффициенты концентрирования для каждого соединения. Показано, что сорбентами с привитой группой C18 возможно отдельно извлекать флавоноиды и их гликозиды, а для одновременного извлечения и флавоноидов, и фенольных кислот целесообразно использовать полимерный тип сорбента, с использованием которого наблюдаются высокие степени извлечения компонентов, несмотря на различную природу растительной матрицы объектов: зверобоя ( Hypericum perforatum L.), чабреца ( Thуmus serpуllum L.), крапивы ( Urtica dioica L.), липы ( Tilia cordata Mill.). Для фенолкарбоновых и производных коричных кислот степени извлечения находятся в пределах 92-107 %, а для флавоноидов - 87-122 %. Обоснована перспективность использования графитированного сорбента для извлечения и концентрирования различных представителей фенольного ряда растительного происхождения. Исследования проводили при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-33-00245-мол_а), с использованием научного оборудования ЦКП “Эколого-аналитический центр” Кубанского госуниверситета, уникальный идентификатор RFMEFI59317X0008. This work was funded by RFBR according to the research project № 18-33-00245 with the use of the scientific equipment of the Ecological and Analytical Center, the unique identifier is RFMEFI59317X0008.

The objects of the current research were the samples of grape wines, wine materials, sparkling wines and wine beverages of the Kuban origin. A group of experts with the specialized education and years of experience in the wine industry conducted a working tasting of these drinks on a 100-point scale in "North-Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture" (Krasnodar). It was shown that in the absence of agreement among the experts the results of the current examination would not reflect the actual status of the objects of investigation. This paper explored the possibility of computer data analysis when assessing the unanimity of experts and ranking the samples of wine products. Calculations were performed with the STATISTICA software package using "Descriptive statistics", "Reliability and positional analysis, Friedman rank analysis of variance" and "Cluster analysis" (hierarchical classification procedure) modules through which the consensus of experts and the scope of their applicability in assessing the quality of test samples were evaluated. By using Friedman rank analysis of variance a consensus of experts was calculated, the method of reliability and positional analysis allowed determining the contribution of each expert in the evaluation of the reliability of wine tasting, the advantages of Cronbach's alpha statistics in evaluating the consensus of tasters was shown, and by method of hierarchical classification and multidimensional scaling the full ranking of samples of wine products was performed.Keywords: grape wine, organoleptic analysis, computer analysis of the consensus of experts.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.2.010A.A. Khalaphyan1, Z.А. Temerdashev1, T.I. Guguchkina2, Yu.Th. Yakuba21Kuban state university, ul. Stavropol, 149, Krasnodar, 350040, Russian Federation,2The North Caucasian zonary scientific research institute of Horticulture and Viticulture, ul 40-letiia Pobedy, 39, Krasnodar, 350901, Russian Federation, Объектами исследования были образцы виноградных вин, виноматериалов, игристых вин и винных напитков кубанских производителей. Группой специалистов, имеющих профильное образование и многолетний опыт работы в винодельческой отрасли, была проведена рабочая дегустация этих напитков по 100-балльной системе в «Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства» (г. Краснодар). Показано, что при отсутствии согласия среди экспертов результаты экспертизы не будут отражать действительное состояние объектов исследования. В работе исследуются возможности компьютерного анализа данных при оценке единодушия экспертов и ранжировании образцов винодельческой продукции. Вычисления проведены в среде пакета STATISTICA с использованием модулей «Описательные статистики», «Надежность и позиционный анализ», «Ранговый дисперсионный анализ Фридмана» и «Кластерный анализ» (процедура иерархическая классификация), посредством которых осуществлена оценка единодушия экспертов и области их применимости при оценке качества испытуемых образцов. Посредством рангового дисперсионного анализа Фридмана оценено единодушие экспертов; методом надежность и позиционный анализ определен вклад каждого эксперта в оценку надежности дегустации вин, показаны преимущества статистики альфа Кронбаха при оценке единодушия дегустаторов; методом иерархической классификации и многомерного шкалирования проведено ранжирование образцов винной продукции.Ключевые слова: виноградные вина, дегустационные оценки, компьютерный анализ единодушия экспертов DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.2.010

This paper considers analytical aspects that need to be solved when studying the distribution of heavy metals in mollusks that can be used as bioindicators of the aquatic ecosystem pollution. Bivalve “Mytilus galloprovincalis Lamarc” mollusks of various age groups picked from the mussel collectors located in the Inal Bay (Black Sea) at distances of 10 and 500 m from the coastal zone were selected as the objects of the analysis. The advantages and disadvantages of the acid mineralization methods, dry ashing and microwave mineralization of the samples were considered to ensure the complete removal of all organic components of the sample, the consistency of the analytes content, and their translation into a form suitable for the subsequent spectral analysis. The operational characteristics of an ICP spectrometer (the flow rates of argon and the feed of the solution to be analyzed into a high-temperature plasma zone, the power of a high-frequency generator) as well as the influence of micro- and macro-components on the analytical signals of the elements were studied, and the conditions for the determination of heavy metals (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, V, Sr, Zn, Mn) by the ICP-AES method in the Black Sea mussels were optimized. The distribution of heavy metals in soft and skeletal tissues of the mussels depending on their age and their habitat was examined. It was concluded that the mussels from the Black Sea accumulate Fe, Zn, Sr to a greater extent than the other metals. The distribution of metals in the mussels’ bodies of different size-age groups indicates a decrease in the concentration of most elements in their shells with an increase in the age of the organism with the exception of V, Sr, and Fe. The content of Mn, Cu decreases in the soft tissues with the increasing mollusk size, and the content of Zn, Co, Cd, As increases with the age of the animal.Keywords: bivalve mollusks, mussel Mytilus galloprovincialis Lamarc, sample preparation, determination of heavy metals, ICP-AESDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.2.009Z.A. Temerdashev, I.I. Eletskii, A.A. Kaunova, I G. Korpakova Kuban State University, Russian Federation, 350040, Krasnodar,Stavropolskaya st., 149, В работе рассмотрены аналитические аспекты, требующие решения при изучении распределения тяжелых металлов, которые могут быть использованы как биоиндикаторы загрязнения водной экосистемы, в моллюсках. В качестве объекта анализа выбраны двустворчатые моллюски мидия Mytilus galloprovincialis Lamarck различных возрастных групп, отобранные с коллекторов, расположенных в бухте Инал (Черное море), установленных на расстоянии 10 и 500 м от береговой зоны. Рассмотрены достоинства и недостатки методов сухого озоления, традиционной кислотной минерализации и СВЧ-минерализации проб, которые должны обеспечить полное удаление всех органических компонентов образца, постоянство содержания аналитов, а также перевод их в форму, подходящую для последующего спектрального анализа. Изучены операционные характеристики спектрометра с индуктивно связанной плазмой (скорости потоков аргона и подачи анализируемого раствора в высокотемпературную зону плазмы, мощность высокочастотного генератора), а также влияние микро- и макрокомпонентов на аналитические сигналы элементов и оптимизированы условия определения тяжелых металлов (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, V, Sr, Zn и Mn) методом АЭС-ИСП в черноморской мидии. Изучено распределение тяжелых металлов в мягких и скелетных тканях моллюсков в зависимости от их возраста и места обитания. Сделан вывод, что мидия в Черном море накапливает Fe, Zn, Sr в более значительной степени, чем другие металлы. Распределение металлов в тканях моллюсков разных размерно-возрастных групп показывает на снижение концентраций большинства элементов, за исключением V, Sr и Fe, в раковинах с увеличением возраста особи. С увеличением размеров моллюсков в мягких тканях снижается содержание Mn, Cu, а с увеличением возраста животных содержание Zn, Co, Cd, As в их тканях возрастает.Ключевые слова: двустворчатые моллюски, мидия Mytilus galloprovincialis Lamarck, пробоподготовка, определение тяжелых металлов, ИСП-АЭС DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.2.009