AbstractHigh-resolution continuum s

Abstract
High-resolution continuum source molecular absorption of the calcium mono-fluoride molecule CaF in a graphite furnace has been used to determine fluorine in tea after acid digestion, alkaline solubilization and preparation of a conventional aqueous infusion. The strongest absorption ‘line’ of the CaF molecule is at 606.440 nm, which is part of the rotational fine structure of the X2Σ+ − A2Π electronic transition; it has a bond dissociation energy of 529 kJ mol−1, which is comparable with other molecules used for fluorine determination. One advantage of using Ca as the molecule-forming reagent is that spectral interferences are extremely unlikely in the spectral range of its strongest absorption. Another advantage is that Ca acts both as molecule forming reagent and chemical modifier, so that no other reagent has to be added, making the method very simple. The only disadvantage is that Ca has a somewhat negative influence on the graphite tube lifetime. The limit of detection was found to be 0.16 mg L−1 F, corresponding to 1.6 ng F absolute, and the calibration curve was linear in the range between 0.5 and 25 mg L−1 with a correlation coefficient of R = 0.9994. The results obtained for a certified tea reference material were in agreement with the certified value on a 95% confidence level. There was also no difference between the results obtained after an acid digestion and an alkaline solubilization for 10 tea samples, based on a paired t-test. The values found in the 10 samples ranged between 42 μg g−1 and 87 μg g−1 F; the tea infusions contained between 21 μg g−1 and 56 μg g−1 F, with an extraction rate between 48% and 74%.

Highlights

► Fluorine is determined using high-resolution molecular absorption spectrometry. ► The absorption of the CaF molecule in a graphite furnace was investigated. ► Fluorine is determined in several tea samples.

Keywords
High-resolution continuum source molecular absorption spectrometry; Fluorine determination; CaF molecular absorption; Electrothermal vaporization; Tea analysis
1. Introduction
Fluorine and several of its compounds are extremely toxic, but the fluoride ion is also an essential element for humans. Its beneficial action in the prevention of dental caries was discussed controversially for many years, but is generally accepted nowadays. Because of its importance for human health, fluorides are for example added to drinking water and toothpaste; however, too much fluoride can also result in fluorosis. For these reasons fluoride has to be determined routinely in a variety of samples [1], [2], [3] and [4].

Tea is one of the most important non-alcoholic beverages, and about two third of the world's population consume it daily in the morning [5], and many of them also throughout the day. The plants used to make tea are well known to accumulate fluoride [6], [7] and [8], and the fluorine content might even be used as a parameter for judging the tea quality [9]. Moderate consumption of tea has several health benefits, and one of them is the attenuation of dental caries due to the presence of fluoride [10]. Excessive consumption of tea with high levels of fluoride, however, increases the risk of dental fluorosis, particularly in countries where the water is already enriched with this element [11] and [12]. The occurrence of this disease has already been documented in countries like China, where tea is a very popular beverage, and often consumed all day long [13] and [14].

The determination of fluoride is widely described in the literature and is well-reviewed for example by Huang et al. [15]. The methods range from classical gravimetric and volumetric methods over photometric [1] and electrochemical methods, such as fluoride ion selective electrode (ISE) [4], to ion chromatography (IC) [16], [17] and [18]. Predominating methods nowadays are ISE and IC; the ISE is easy to use, cost-effective and suitable for continuous monitoring, whereas IC is more expensive and requires better trained personnel. Common for both methods is the response for only free fluoride ions; organic or covalently bonded F cannot be detected, making the application practicable only for aqueous systems. Ions such as Al3+, Si4+, Mn3+, Mn2+, and Fe3+ or water-soluble organic compounds form complexes with, and/or absorb free fluoride ions, causing serious interferences resulting in low recoveries.

Fluorine is the most electronegative element with a very high ionization potential of 17.42 eV, and its resonance lines are located in the vacuum-UV range below 100 nm. Hence, the use of spectrometric methods such as inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) or atomic absorption spectrometry (AAS) is not feasible for fluorine determination. Similarly, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is also not capable to determine fluorine, as the ionization potential of the argon plasma is not sufficient to ionize this element, unless electrothermal vaporization is used for ‘dry’ sample introduction [19] and [20].

Molecular absorption spectrometry (MAS) in flames and furnaces was proposed as an alternative for fluorine determination already in the 1970s, as summarized in recent Review articles [21] and [22]. Particularly Dittrich [23] and [24] and Tsunoda et al. [25] investigated molecular absorption spectra of gallium, indium and aluminum mono-halides in graphite tube furnaces, and aluminum mono-fluoride was applied in most of the later applications for quantitative fluorine determination using MAS. Dittrich [23] and [24] used a dual-channel spectrometer and a hydrogen hollow cathode lamp (HCL) for his investigations; in all the other studies conventional line source AAS was used with a platinum HCL, as one of the lines emitted by the latter coincided accidentally with the AlF spectrum, and D2 background correction. Electron excitation spectra of diatomic molecules such as AlF, which are found in the UV and visible range of the spectrum, are characterized by a pronounced rotational fine structure [21], [22] and [26]. The spectrometers normally used for classical AAS are not capable of resolving this fine structure, resulting in spectral interferences and background correction errors when applied for MAS, so that this approach never found general acceptance.

In the last decade, however, the development and commercial availability of equipment for high-resolution continuum source AAS (HR-CS AAS) [26] has shed new light on the determination of non-metals using MAS [21] and [22], and the determination of fluorine using HR-CS MAS was described by Huang et al. [15] for flame MAS, and by Heitmann et al. [27] using a graphite furnace. The main advantage using this new technique is indeed the high resolution provided by the double monochromator with a prism for pre-dispersion and an echelle grating for highest resolution [26] that almost completely resolves the fine structure of the molecular bands, avoiding at the same time spectral interference and background correction errors [21] and [22]. In both of the above papers the GaF molecular absorption band head at 211.248 nm was chosen instead of the AlF spectrum because of its narrower profile and greater freedom from spectral interference [15] and [27]. Gleisner et al. [28] optimized the procedure, making it more robust using various additives and modifiers; however, at the expense of a more complex procedure, and a relatively high blank value due to the large quantities of reagents that had to be added. Later, Gleisner et al. [29] applied the procedure for the determination of fluorine in toothpaste.

The goal of this work has been to develop a simple and reliable method for the determination of fluorine in tea using MAS and a commercially available high-resolution continuum source atomic absorption spectrometer with electrothermal vaporization for the generation of the target molecule. At the same time we were trying to simplify the method described by Gleisner et al. [28], searching for other molecule-forming agents and avoiding the large number of reagents that were necessary for this procedure, as the proposed method was intended for routine application.

2. Experimental part
2.1. Instrumentation

A high-resolution continuum source atomic absorption spectrometer Model contrAA 700 (Analytik Jena AG, Jena, Germany) with a flame and a transversely heated graphite tube atomizer in two separate sample compartments was used for all measurements. The instrument is equipped with a 300 W xenon short-arc lamp, operating in a hot-spot mode, as continuous radiation source for the wavelength range from 185 to 900 nm, a high-resolution double monochromator, consisting of a prism pre-monochromator and an echelle grating monochromator, providing a spectral bandwidth per pixel of about 2 pm at 200 nm, and a linear charge coupled device (CCD) array detector with 588 pixels, 200 of which are used for analytical purposes, displaying the vicinity of the analytical line at high resolution.

All measurements were performed using the graphite furnace technique and pyrolytically coated graphite tubes with integrated PIN platform (Analytik Jena Part No. 407-A81.025) and a sample volume of 10 μL. The integrated absorbance of three pixels has been added (peak volume selected absorbance, PVSA, AΣ3,int) [30], resulting in the best signal-to-noise ratio. The temperature program used for vaporization and determination of fluorine via the CaF molecular absorption at 606.440 nm is shown in Table 1.

Table 1.
Temperature program used for the determination of fluorine via the molecular absorption of CaF using HR-CS ET MAS; argon purge gas flow rate 2.0 L min−1 in all stages except during vaporization, where the gas flow was interrupted.
Stage Temperature (°C) Ramp (°C s−1) Hold (s)
Drying 1 80 6 10
Drying 2 110 5 10
Pyrolysis 725 300 10
Vaporization 2250 3000 5
Cleaning 2650 500 4
Table options

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อความต่อเนื่องที่ความละเอียดสูงแหล่งดูดซึมโมเลกุลของโมเลกุลโมโนฟลูออไรด์แคลเซียมคาฟในเตาแกรไฟต์มีการใช้กำหนดฟลูออรีนในชาหลังจากย่อยอาหารกรด ด่าง solubilization และเตรียมคอนกรีตสเอาท์ที่ปกติ ดูดซึมแข็งแกร่ง 'บรรทัด' ของโมเลกุลคาฟอยู่ที่ 606.440 nm ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการปรับโครงสร้างในการหมุน X2Σ + − A2Π อิเล็กทรอนิกส์ภาพ มันมีพลังงาน dissociation พันธบัตร 529 kJ mol−1 ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบกับโมเลกุลอื่น ๆ ที่ใช้สำหรับการกำหนดฟลูออรีน ประโยชน์ข้อหนึ่งของการใช้ Ca เป็นรีเอเจนต์ที่เป็นโมเลกุลสเปกตรัม interferences ไม่น่าในช่วงสเปกตรัมดูดซึมความแข็งแกร่งมาก ข้อดีอีกคือ ว่า Ca ทำหน้าที่ทั้งเป็นโมเลกุลที่เป็นรีเอเจนต์และปรับเปลี่ยนสารเคมี ให้รีเอเจนต์อื่น ๆ ไม่มีการเพิ่ม ทำให้วิธีการง่ายมาก ข้อเสียเดียวคือ ว่า Ca มีอิทธิพลค่อนข้างลบกับอายุการใช้งานท่อแกรไฟต์ ขีดจำกัดของการตรวจสอบพบเป็น 0.16 มิลลิกรัม L−1 F ที่สอดคล้องกับแอบโซลูท ng F 1.6 และโค้งเทียบเป็นเชิงเส้นในช่วงระหว่าง 0.5 และ 25 มิลลิกรัม L−1 กับสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของ R = 0.9994 ผลได้รับสำหรับเป็นวัสดุอ้างอิงรับรองชายังคงค่าได้รับการรับรองในระดับความเชื่อมั่น 95% ได้ นอกจากนี้ยังมีไม่มีความแตกต่างระหว่างผลได้รับหลังจากย่อยอาหารเป็นกรดและการ solubilization ด่างสำหรับตัวอย่างชา 10 ตาม t-ทดสอบจัดเป็นคู่ ค่าที่พบในตัวอย่างที่ 10 อยู่ในช่วงระหว่าง 42 μg g−1 87 μg g−1 F infusions ชาอยู่ระหว่าง 21 μg g−1 g−1 56 μg F มีอัตราการแยกระหว่าง 48% และ 74%ไฮไลท์►ฟลูออรีนจะถูกกำหนดโดยใช้ spectrometry ดูดซึมโมเลกุลที่มีความละเอียดสูง ►ดูดซึมโมเลกุลคาฟในเตาแกรไฟต์ถูกสอบสวน ►ฟลูออรีนจะถูกกำหนดในตัวอย่างชาหลายตัวคำสำคัญความต่อเนื่องที่ความละเอียดสูงแหล่งดูดซึมโมเลกุล spectrometry ฟลูออรีนกำหนด ดูดซึมโมเลกุลคาฟ กลายเป็นไอ electrothermal การวิชา1. บทนำฟลูออรีนและหลายของสารมีพิษมาก แต่ไอออนฟลูออไรด์เป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับมนุษย์ การดำเนินการที่เป็นประโยชน์ในการป้องกันฟันผุได้กล่าวถึง controversially หลายปี แต่โดยทั่วไปยอมรับในปัจจุบัน เนื่องจาก มีความสำคัญสำหรับสุขภาพของมนุษย์ fluorides เช่นเพิ่มการดื่มน้ำและยาสีฟัน อย่างไรก็ตาม ฟลูออไรด์มากเกินไปอาจยังทำให้ฟันตก ด้วยเหตุนี้ ฟลูออไรด์มีการกำหนดเป็นประจำหลายอย่าง [1], [2], [3] และ [4]ชาเป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์สำคัญที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่ง และประมาณสองในสามของประชากรโลกใช้มันทุกวันเช้า [5], และจำนวนมากของพวกเขาตลอดทั้งวันยัง พืชที่ใช้ทำชาจะรู้จักสะสมฟลูออไรด์ [6], [7] [8], และ และฟลูออรีนเนื้อหาอาจจะใช้เป็นพารามิเตอร์สำหรับการตัดสินคุณภาพชา [9] ปริมาณปานกลางชามีประโยชน์ต่อสุขภาพหลาย และหนึ่งในนั้นจะมีความยาวของฟันผุเนื่องจากของฟลูออไรด์ [10] ปริมาณมากเกินไปของชา มีฟลูออไรด์ ระดับสูงเพิ่มความเสี่ยงของฟันฟันตก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่น้ำอยู่แล้วอุดมไปด้วยองค์ประกอบนี้ [11] [12] อย่างไรก็ตาม จัดทำเอกสารการเกิดของโรคนี้ในประเทศเช่นจีน ที่ชาเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมาก และมักจะใช้ทุกวันนาน [13] และ [14]ความมุ่งมั่นของฟลูออไรด์อย่างกว้างขวางได้อธิบายไว้ในวรรณคดี และมีห้องสรุปตัวอย่างโดยหวง et al. [15] วิธีการช่วงจากคลาสสิกต้อง volumetric วิธี photometric [1] และวิธีการทางเคมีไฟฟ้า เช่นฟลูออไรด์ไอออนใช้อิเล็กโทรด (โรงแรมอิเซ) [4], ไอออน chromatography (IC) [16], [17] [18] และ วิธีการ predominating ปัจจุบันมีอิเสะและ IC อิเสะถูกใช้งานง่าย ประหยัด และเหมาะสำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ใน ขณะที่ IC จะแพงกว่าต้องดีกว่าการฝึกอบรมบุคลากร ทั่วไปสำหรับทั้งสองวิธีเป็นการตอบสนองสำหรับฟลูออไรด์ฟรีเท่ากัน อินทรีย์ หรือผูก covalently F ไม่สามารถตรวจพบ ทำแอพลิเคชัน practicable สำหรับระบบอควีเท่านั้น ประจุเช่น Al3 + Si4 + Mn3 + Mn2 + และ Fe3 + หรือสารอินทรีย์ที่ละลายในรูปแบบคอมเพล็กซ์กับ หรือดูดซับฟลูออไรด์ฟรีประจุ สาเหตุ interferences รุนแรงเกิดใน recoveries ต่ำฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบสุด electronegative มีศักยภาพ ionization สูงมากของ 17.42 eV และบรรทัดการสั่นพ้องจะอยู่ในช่วงสุญญากาศ UV ด้านล่าง 100 nm ดังนั้น การใช้วิธี spectrometric เช่นท่านควบคู่ spectrometry เล็ดรอดแสงพลาสม่า (ICP วิจัย) หรือดูดกลืนโดยอะตอม spectrometry (AAS) ไม่การกำหนดฟลูออรีน ในทำนองเดียวกัน ท่านพลาโตรเมทรี (ICP MS) ยังไม่ได้สามารถกำหนดฟลูออรีน ศักยภาพ ionization ของพลาสม่าอาร์กอนไม่เพียงพอที่จะ ionize องค์ประกอบนี้ ยกเว้นว่ากลายเป็นไอ electrothermal ใช้การแนะนำตัวอย่างแห้ง' [19] [20]ดูดซึมโมเลกุล spectrometry (มาส) ในเปลวไฟและเตาเผาถูกเสนอเป็นทางเลือกสำหรับการกำหนดฟลูออรีนอยู่ในทศวรรษ 1970 ตามที่สรุปในล่าสุดตรวจทานบทความ [21] [22] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Dittrich [23] และ [24] Tsunoda et al. [25] ตรวจสอบแรมสเป็คตราดูดซึมโมเลกุลของแกลเลียม อินเดียม และอลูมิเนียมขาวดำ-halides ในเตาเผาท่อแกรไฟต์ และใช้อลูมิเนียมขาวดำฟลูออไรด์ส่วนใหญ่ใช้งานในภายหลังสำหรับการกำหนดเชิงปริมาณฟลูออรีนใช้มาส Dittrich [23] [24] ใช้สเปกโตรมิเตอร์แบบสองช่องและหลอดไฟของแคโทดกลวงไฮโดรเจน (HCL) การสืบสวนของเขา ในการศึกษาทั้งหมดอื่น ๆ ทั่วไปบรรทัดต้นทาง AAS ใช้กับ HCL ที่แพลตตินั่ม เป็นหนึ่งในรายการที่ออกมาจากหลังตั้งใจร่วมกับ AlF สเปกตรัม และ D2 พื้นหลังการแก้ไข แรมสเป็คตราในการกระตุ้นอิเล็กตรอนของโมเลกุลเช่น AlF, diatomic ซึ่งพบในรังสียูวีและช่วงของสเปกตรัมมองเห็น มีลักษณะการออกเสียงในการหมุนปรับโครงสร้าง [21], [22] และ [26] ตรวจโดยปกติใช้สำหรับ AAS คลาสสิกไม่สามารถแก้ไขการปรับโครงสร้างนี้ ผล interferences สเปกตรัมและเบื้องหลังการแก้ไขข้อผิดพลาดเมื่อใช้สำหรับมาส เพื่อให้วิธีการนี้ไม่เคยพบทั่วไปยอมรับในทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม การพัฒนาและการค้าพร้อมอุปกรณ์สำหรับ AAS แหล่งความต่อเนื่องที่ความละเอียดสูง (HR CS AAS) [26] มีสารคดีใหม่กำหนดไม่ใช่โลหะใช้มาส [21] [22], และความมุ่งมั่นของฟลูออรีนใช้ HR CS มาสถูกอธิบายโดยหวง et al. [15] ในเปลวไฟมาส และโดย Heitmann et al. [27] โดยใช้แบบเตาเผาแกรไฟต์ ประโยชน์หลักที่ใช้เทคนิคใหม่นี้แน่นอนคือ ความละเอียดสูงที่ให้ โดย monochromator คู่กับปริซึมกระจายตัวก่อนและ echelle เป็น grating สำหรับความละเอียดสูงสุด [26] ที่เกือบสมบูรณ์แก้ไขปรับโครงสร้างของวงโมเลกุล หลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนของสเปกตรัมเวลา และข้อผิดพลาดการแก้ไขพื้นหลัง [21] และ [22] ในทั้งสองข้างเอกสารหัววงดูดซึมโมเลกุล GaF ที่ 211.248 nm ถูกเลือกแทนสเปกตรัม AlF ของโพรไฟล์ที่แคบกว่าและอิสรภาพจากสเปกตรัมสัญญาณรบกวน [15] และ [27] Gleisner et al. [28] ปรับขั้นตอน ทำให้แข็งแกร่งมากขึ้นโดยใช้วัตถุเจือปนต่าง ๆ และคำวิเศษณ์ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายขั้นตอนที่ซับซ้อน และค่าว่างค่อนข้างสูงเนื่องจาก reagents จำนวนมาก ที่ได้เข้า ภายหลัง Gleisner et al. [29] ใช้ขั้นตอนในการกำหนดของฟลูออรีนในยาสีฟันเป้าหมายของงานนี้ได้รับการ พัฒนาวิธีที่ง่าย และเชื่อถือได้สำหรับความมุ่งมั่นของฟลูออรีนในชาด้วยมาสและสเปกโตรมิเตอร์ดูดกลืนโดยอะตอมมาใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ความต่อเนื่องที่ความละเอียดสูงกลายเป็นไอ electrothermal สำหรับการสร้างโมเลกุลเป้าหมาย ขณะเดียวกันเราก็พยายามลดความซับซ้อนของวิธีการอธิบายโดย Gleisner et al. [28], ค้นหาตัวแทนขึ้นโมเลกุลอื่น ๆ และหลีกเลี่ยงของ reagents ที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนนี้ เป็นวิธีการนำเสนอสร้างขึ้นสำหรับโปรแกรมประยุกต์ประจำ2 การส่วนที่ทดลอง2.1 การใช้เครื่องมือเป็นความต่อเนื่องที่ความละเอียดสูงแหล่งดูดกลืนโดยอะตอมสเปกโตรมิเตอร์รุ่น contrAA 700 (Analytik Jena AG, Jena เยอรมนี) เปลวไฟและเป็นกระบอกฉีดการท่อนำก้าน transversely อุ่นในช่องตัวอย่างแยกที่สองถูกใช้สำหรับการประเมิน เครื่องมือพร้อม 300 W ซีนอนอาร์คสั้น ๆ โคมไฟ ทำงานในโหมดจุดร้อน เป็นแหล่งรังสีอย่างต่อเนื่องในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 185 ถึง 900 nm มีความละเอียดสูงคู่ monochromator ประกอบด้วย monochromator-ก่อนที่ปริซึมและ echelle เป็น grating monochromator ให้แบนด์วิดท์สเปกตรัมต่อเซลของเกี่ยวกับ 2 pm ที่ 200 nm และจับเรย์ควบคู่อุปกรณ์ (CCD) ค่าเชิงเส้นกับพิกเซลที่ 588 ชั่ว , 200 ซึ่งจะใช้สำหรับการวิเคราะห์วัตถุประสงค์ แสดงใกล้เคียงกับบรรทัดการวิเคราะห์ที่ความละเอียดสูงประเมินทั้งหมดถูกดำเนินการโดยใช้เทคนิคแบบเตาเผาแกรไฟต์ และเคลือบท่อแกรไฟต์ PIN รวมแพลตฟอร์ม (Analytik Jena หมายเลข 407-A81.025) และไดรฟ์ข้อมูลตัวอย่างของ 10 μL pyrolytically Absorbance รวมพิกเซลทั้งสามได้เพิ่ม (สูงสุดปริมาณเลือก absorbance, PVSA, AΣ3, int) [30], ในอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงดีที่สุด โปรแกรมอุณหภูมิที่ใช้สำหรับการกลายเป็นไอและความมุ่งมั่นของฟลูออรีนผ่านดูดซึมโมเลกุลของคาฟที่ 606.440 nm จะปรากฏในตารางที่ 1ตารางที่ 1โปรแกรมอุณหภูมิที่ใช้ในการกำหนดการฟลูออรีนผ่านการดูดซึมโมเลกุลของคาฟใช้ HR CS ET มาส อาร์กอนกำจัดก๊าซไหลอัตรา 2.0 L min−1 ในทุกขั้นตอนยกเว้นระหว่างการกลายเป็นไอ ที่ถูกขัดจังหวะการไหลของก๊าซค้างทางลาด (s−1 ° C) อุณหภูมิ (° C) ระยะ (s)แห้ง 1 80 6 10แห้ง 2 110 5 10ไพโรไลซิ 725 300 10กลายเป็นไอ 2250 3000 5ซัก 2650 500 4ตัวเลือกตาราง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อแหล่งที่มาต่อเนื่องความละเอียดสูงดูดซึมโมเลกุลของโมเลกุลแคลเซียมฟลูออไรขาวดำ Caf ในเตาไฟท์ได้รับการใช้ในการกำหนดฟลูออรีนในชาหลังจากการย่อยอาหารกรดด่างละลายและการเตรียมการแช่น้ำธรรมดา
การดูดซึมที่แข็งแกร่ง 'เส้น' ของโมเลกุล CAF ที่ 606.440 นาโนเมตรซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการปรับโครงสร้างการหมุนของX2Σ + - การเปลี่ยนแปลงA2Πอิเล็กทรอนิกส์ จะมีการแยกตัวออกพันธบัตรพลังงาน 529 กิโลจูล mol-1 ซึ่งก็เปรียบได้กับโมเลกุลอื่น ๆ ที่ใช้สำหรับการกำหนดฟลูออรีน ข้อดีอย่างหนึ่งของการใช้ Ca เป็นสารโมเลกุลขึ้นรูปที่เป็นที่รบกวนสเปกตรัมเป็นอย่างมากที่ไม่น่าอยู่ในช่วงสเปกตรัมของการดูดซึมที่แข็งแกร่งที่สุด ข้อดีก็คือว่า Ca ทำหน้าที่เป็นทั้งการสร้างโมเลกุลสารเคมีและปรับปรุงเพื่อให้ไม่มีสารอื่น ๆ ที่จะต้องมีการเพิ่มการทำวิธีการที่ง่ายมาก ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือ Ca มีอิทธิพลเชิงลบค่อนข้างอายุการใช้งานหลอดกราไฟท์ ขีด จำกัด ของการตรวจสอบพบว่ามี 0.16 มิลลิกรัม L-F 1 สอดคล้องกับ 1.6 นาโนกรัม F แน่นอนและเส้นโค้งการสอบเทียบเป็นเชิงเส้นในช่วงระหว่าง 0.5 และ 25 มก. L-1 ที่มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของ R = 0.9994 ที่ ผลที่ได้สำหรับวัสดุอ้างอิงชาได้รับการรับรองอยู่ในข้อตกลงกับค่าที่ได้รับการรับรองในระดับความเชื่อมั่น 95% นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างระหว่างผลที่ได้รับก็คือหลังจากการย่อยอาหารกรดและด่างละลาย 10 ตัวอย่างชาขึ้นอยู่กับการจับคู่ t-test ค่าที่พบใน 10 ตัวอย่างอยู่ระหว่าง 42 ไมโครกรัมต่อกรัม-1 และ 87 ไมโครกรัมต่อกรัม F-1; เงินทุนชาที่มีระหว่างวันที่ 21 ไมโครกรัมต่อกรัม-1 และ 56 ไมโครกรัมต่อกรัม F-1 มีอัตราการสกัดระหว่าง 48% และ 74%. ไฮไลท์►ฟลูออรีนจะถูกกำหนดโดยใช้ความละเอียดสูง spectrometry การดูดซึมโมเลกุล ►การดูดซึมของโมเลกุล Caf ในเตากราไฟท์ที่ได้รับการตรวจสอบ ฟลูออรีน►จะถูกกำหนดในตัวอย่างหลายชา. คำสำคัญแหล่งที่มาต่อเนื่องความละเอียดสูง spectrometry การดูดซึมโมเลกุล ความมุ่งมั่นของฟลูออรีน; Caf ดูดซึมโมเลกุล กลายเป็นไอ electrothermal; การวิเคราะห์ชา1 บทนำฟลูออรีนและอีกหลายของสารที่มีพิษมาก แต่ไอออนฟลูออไรยังเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับมนุษย์ การดำเนินการที่เป็นประโยชน์ในการป้องกันการเกิดโรคฟันผุได้กล่าวถึงคัลมานานหลายปี แต่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในปัจจุบัน เพราะความสำคัญสำหรับสุขภาพของมนุษย์ได้รับฟลูออไรเช่นการเพิ่มลงในน้ำดื่มและยาสีฟัน; แต่ลูออไรด์มากเกินไปยังสามารถทำให้ fluorosis ด้วยเหตุผลเหล่านี้ฟลูออไรจะต้องมีการกำหนดเป็นประจำในความหลากหลายของตัวอย่าง [1], [2], [3] และ [4]. ชาเป็นหนึ่งในเครื่องดื่มไม่มีแอลกอฮอล์ที่สำคัญที่สุดและประมาณสองในสามของประชากรโลก กินมันทุกวันในตอนเช้า [5] และหลายของพวกเขายังได้ตลอดทั้งวัน พืชที่ใช้ในการทำให้ชาที่รู้จักกันดีที่จะสะสมฟลูออไร [6] [7] และ [8] และเนื้อหาฟลูออรีนก็อาจจะนำมาใช้เป็นพารามิเตอร์สำหรับการตัดสินคุณภาพชา [9] บริโภคในระดับปานกลางของชามีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายและหนึ่งในนั้นคือการลดทอนของโรคฟันผุเนื่องจากการปรากฏตัวของฟลูออไร [10] การบริโภคที่มากเกินไปของชามีระดับสูงของฟลูออไร แต่เพิ่มความเสี่ยงของฟัน fluorosis โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่มีน้ำอุดมไปด้วยองค์ประกอบนี้ [11] และ [12] การเกิดขึ้นของโรคนี้ได้รับการบันทึกไว้ในประเทศเช่นประเทศจีนที่ชาเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมากและมักจะบริโภคตลอดทั้งวัน [13] และ [14]. มุ่งมั่นของฟลูออไรอธิบายกันอย่างแพร่หลายในวรรณกรรมและเป็นอย่างดี การตรวจสอบเช่นโดย Huang et al, [15] วิธีการมีตั้งแต่วิธี gravimetric และปริมาตรคลาสสิกมากกว่าแสง [1] และวิธีการไฟฟ้าเช่นฟลูออไรไอออนขั้วเลือก (ISE) [4] เพื่อไอออนโค (IC) [16] [17] และ [18] วิธีการประกอบกันในปัจจุบันก็ ISE และ IC; ISE เป็นเรื่องง่ายที่จะใช้ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสมสำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในขณะที่ไอซีมีราคาแพงและต้องได้รับการฝึกฝนที่ดีกว่าบุคลากร ทั่วไปสำหรับทั้งสองวิธีคือการตอบสนองสำหรับไอออนฟลูออไรฟรีเท่านั้น อินทรีย์หรือผูกมัด covalently F ไม่สามารถตรวจพบทำให้การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติเฉพาะสำหรับระบบน้ำ ไอออนเช่น Al3 + Si4 + MN3 + MN2 + และ Fe3 + หรือสารประกอบอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้เชิงซ้อนแบบฟอร์มที่มีและ / หรือการดูดซับไอออนฟลูออไรฟรีที่ก่อให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงส่งผลให้กลับคืนต่ำ. ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่ขั้วลบที่สุดกับไอออนไนซ์สูงมาก อาจเกิดขึ้นจาก 17.42 eV และเส้นเสียงสะท้อนของมันจะอยู่ในช่วงสูญญากาศรังสียูวีต่ำกว่า 100 นาโนเมตร ดังนั้นการใช้วิธีการเช่น spectrometric inductively คู่พลาสมา spectrometry การปล่อยแสง (ICP OES) หรือการดูดซึม spectrometry อะตอม (AAS) ไม่เป็นไปได้สำหรับการกำหนดฟลูออรีน ในทำนองเดียวกัน inductively คู่พลาสมามวลสาร (ICP-MS) ยังไม่สามารถที่จะตรวจสอบฟลูออรีนศักยภาพไอออนไนซ์พลาสม่าอาร์กอนที่มีไม่เพียงพอที่จะทำให้เป็นละอององค์ประกอบนี้เว้นแต่ระเหย electrothermal ใช้สำหรับ 'แห้ง' แนะนำตัวอย่าง [19] และ [20]. spectrometry การดูดซึมโมเลกุล (MAS) ในเปลวไฟและเตาเผาได้รับการเสนอให้เป็นทางเลือกสำหรับการกำหนดฟลูออรีนแล้วในปี 1970 ในขณะที่สรุปไว้ในบทความรีวิวที่ผ่านมา [21] และ [22] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Dittrich [23] และ [24] และ Tsunoda et al, [25] การตรวจสอบสเปกตรัมการดูดซึมโมเลกุลของอินเดียมแกลเลียมและอลูมิเนียมโมโนไลด์ในเตาหลอดไฟท์และอลูมิเนียมฟลูออไรขาวดำถูกนำมาใช้ในส่วนของการใช้งานในภายหลังสำหรับการกำหนดปริมาณฟลูออรีนใช้ MAS Dittrich [23] และ [24] ใช้สเปกโตรมิเตอร์ dual-channel และไฮโดรเจนหลอดแคโทดกลวง (HCL) สำหรับการตรวจสอบของเขา ในทุกการศึกษาอื่น ๆ แหล่งที่มาของสายธรรมดา AAS ถูกนำมาใช้กับทองคำ HCL เป็นหนึ่งของเส้นที่ปล่อยออกมาจากหลังบังเอิญประจวบเหมาะกับคลื่นความถี่อาล์ฟและ D2 แก้ไขพื้นหลัง อิเล็กตรอนสเปกตรัมของการกระตุ้นโมเลกุลเช่นอาล์ฟซึ่งจะพบได้ในรังสียูวีและช่วงที่มองเห็นของคลื่นที่มีลักษณะโครงสร้างที่ปรับหมุนเด่นชัด [21] [22] และ [26] สเปกโทรมิเตอร์ปกติใช้สำหรับ AAS คลาสสิกไม่ได้มีความสามารถในการแก้ปัญหานี้ปรับโครงสร้างที่มีผลในการรบกวนสเปกตรัมและข้อผิดพลาดการแก้ไขพื้นหลังเมื่อนำมาใช้สำหรับ MAS เพื่อให้วิธีการนี้ไม่เคยพบการยอมรับทั่วไป. ในทศวรรษที่ผ่านมา แต่การพัฒนาและความพร้อมในเชิงพาณิชย์ อุปกรณ์สำหรับต่อเนื่องความละเอียดสูงที่มา AAS (HR-CS AAS) [26] มีโรงไฟใหม่ในความมุ่งมั่นของโลหะที่ไม่ใช่การใช้ MAS [21] และ [22] และความมุ่งมั่นของฟลูออรีนใช้ HR-CS MAS เป็น อธิบายโดย Huang et al, [15] สำหรับเปลวไฟ MAS และ Heitmann et al, [27] โดยใช้เตากราไฟท์ ประโยชน์หลักโดยใช้เทคนิคใหม่นี้ย่อมเป็นความละเอียดสูงให้บริการโดย monochromator คู่กับปริซึมสำหรับการกระจายตัวก่อนและ Echelle ตะแกรงสำหรับความละเอียดสูงสุด [26] ที่เกือบสมบูรณ์แก้ไขปรับโครงสร้างของวงโมเลกุลหลีกเลี่ยงในเวลาเดียวกัน เวลารบกวนสเปกตรัมและข้อผิดพลาดการแก้ไขพื้นหลัง [21] และ [22] ทั้งในเอกสารดังกล่าวข้างต้นหัวหน้าวงดูดซึมโมเลกุล GAF ที่ 211.248 นาโนเมตรได้รับเลือกแทนการใช้คลื่นความถี่ ALF เพราะรายละเอียดแคบและเสรีภาพมากขึ้นจากการแทรกแซงของสเปกตรัม [15] และ [27] Gleisner et al, [28] การเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยใช้สารเติมแต่งต่างๆและการปรับเปลี่ยน; แต่ค่าใช้จ่ายของขั้นตอนที่ซับซ้อนมากขึ้นและค่าที่ว่างเปล่าที่ค่อนข้างสูงเนื่องจากการจำนวนมากสารเคมีที่จะต้องเพิ่ม ต่อมา Gleisner et al, [29] ใช้ขั้นตอนการตัดสินใจของฟลูออรีนในยาสีฟัน. เป้าหมายของงานนี้ได้รับการพัฒนาวิธีการที่ง่ายและเชื่อถือได้สำหรับความมุ่งมั่นของฟลูออรีนในน้ำชาโดยใช้ MAS และเป็นแหล่งที่ต่อเนื่องมีความละเอียดสูงในเชิงพาณิชย์สเปกโตรมิเตอร์ดูดซึมอะตอมกับ กลายเป็นไอ electrothermal สำหรับคนรุ่นของโมเลกุลเป้าหมาย ในเวลาเดียวกันกับที่เรากำลังพยายามที่จะลดความซับซ้อนของการอธิบายโดย Gleisner et al, [28] ค้นหาตัวแทนโมเลกุลขึ้นรูปอื่น ๆ และหลีกเลี่ยงจำนวนมากของสารเคมีที่มีความจำเป็นสำหรับขั้นตอนนี้เป็นวิธีการที่นำเสนอมีจุดมุ่งหมายสำหรับการใช้งานประจำ. 2 ส่วนการทดลอง2.1 วัดแหล่งที่มาต่อเนื่องมีความละเอียดสูงสเปกโตรมิเตอร์ดูดซึมอะตอมรุ่น contrAA 700 (Analytik เจเอจีเจเยอรมนี) ที่มีเปลวไฟและหลอดไฟท์ร้อนขวางฉีดน้ำในสองช่องแยกต่างหากตัวอย่างที่ใช้ในการวัดทั้งหมด เครื่องมือที่เป็นอุปกรณ์ที่มี W ซีนอน 300 หลอดสั้นโค้งการดำเนินงานในโหมดจุดร้อนเป็นแหล่งที่มาของรังสีอย่างต่อเนื่องสำหรับช่วงความยาวคลื่น 185-900 นาโนเมตรความละเอียดสูง monochromator คู่ประกอบด้วยปริซึมก่อน monochromator และ Echelle ตะแกรง monochromator ให้แบนด์วิดธ์สเปกตรัมต่อพิกเซลประมาณ 02:00 ที่ 200 นาโนเมตรและมีค่าใช้จ่ายเชิงเส้นคู่อุปกรณ์ (CCD) เครื่องตรวจจับอาร์เรย์ที่มี 588 พิกเซล, 200 ซึ่งจะใช้สำหรับการวิเคราะห์แสดงบริเวณใกล้เคียงของการวิเคราะห์ที่ เส้นที่มีความละเอียดสูง. วัดทั้งหมดถูกดำเนินการโดยใช้เทคนิคเตากราไฟท์และเคลือบ pyrolytically หลอดไฟท์กับแพลตฟอร์ม PIN แบบบูรณาการ (Analytik เจหมายเลข 407-A81.025) และปริมาณตัวอย่าง 10 ไมโครลิตร การดูดกลืนแสงแบบบูรณาการในสามของพิกเซลได้รับการเพิ่ม (ปริมาณการดูดกลืนแสงสูงสุดเลือก PVSA, AΣ3, int) [30] ส่งผลให้สัญญาณต่อเสียงรบกวนอัตราส่วนที่ดีที่สุด โปรแกรมอุณหภูมิที่ใช้ในการระเหยและความมุ่งมั่นของฟลูออรีนผ่าน Caf ดูดซึมโมเลกุลที่ 606.440 นาโนเมตรจะแสดงในตารางที่ 1 ตารางที่ 1 โปรแกรมอุณหภูมิที่ใช้สำหรับการตัดสินใจของฟลูออรีนผ่านการดูดซึมโมเลกุล Caf ใช้ HR-CS ET MAS; ล้างอาร์กอนอัตราการไหลของก๊าซ 2.0 ลิตรนาทีที่ 1 ในทุกขั้นตอนยกเว้นในช่วงระเหยที่การไหลของก๊าซถูกขัดจังหวะ. อุณหภูมิเวที (° C) ทางลาด (° C s-1) ถือ (s) การอบแห้ง 1 80 6 10 อบแห้ง 2 110 5 10 Pyrolysis 725 300 10 กลายเป็นไอ 2250 3000 5 ทำความสะอาด 2650 500 4 ตัวเลือกตาราง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
ความละเอียดสูงแหล่งต่อเนื่องการดูดซึมของแคลเซียมโมโนฟลูออไรด์โมเลกุลโมเลกุลคาเฟ่ในแกรไฟต์เตาได้ถูกใช้เพื่อตรวจสอบสารฟลูออรีนในชาหลังจากย่อยกรด , ด่างและการเตรียมการสกัดแบบแช่น้ำ . การดูดซึมที่แข็งแกร่งที่สุด ' เส้น ' ของคาเฟ่ โมเลกุลที่ 606.440 นาโนเมตรซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างปรับการหมุนของ X2 Σ− A2 Πอิเล็กทรอนิกส์การเปลี่ยนแปลง ; มันมีค้ำยันของ 529 kJ mol − 1 ซึ่งก็เปรียบได้กับโมเลกุลอื่น ๆที่ใช้สำหรับฟลูออรีน ความมุ่งมั่น หนึ่งประโยชน์ของการใช้ CA เป็นโมเลกุลเป็นรีเอเจนต์ที่สเปกตรัมการแทรกแซงจะยากมากในช่วงสเปกตรัมของการดูดซึมที่แข็งแกร่งของมันประโยชน์อีกประการหนึ่งก็คือการสร้างโครงสร้างโมเลกุลทั้งในประเทศสหรัฐอเมริกา และเคมีที่ใช้ไม่มีอื่น ๆมีการเพิ่ม วิธีการง่ายมาก ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือว่า CA ที่มีอิทธิพลเชิงลบค่อนข้างบนหลอดกราไฟท์ อายุการใช้งาน ขีด จำกัด ของการตรวจสอบพบว่าเป็น 0.16 mg L − 1 F ที่ 1.6 ng F แน่นอนและรูปโค้งเป็นเส้นตรงในช่วงระหว่าง 0.5 และ 25 mg L − 1 กับสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ r = 0.9994 . ผลลัพธ์ที่ได้สำหรับวัสดุอ้างอิงรับรองชาสอดคล้องกับคุณค่าที่ได้รับการรับรองในระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ พบว่าไม่มีความแตกต่างกันระหว่างผลที่ได้หลังจากการสลายกรดและด่างมาณ 10 ตัวอย่างชาขึ้นอยู่กับ paired t-test ค่าที่พบใน 10 ตัวอย่างมีค่าอยู่ระหว่าง 42 μ G G − 1 87 μ G G − 1 F ; ชาช่วงที่อยู่ระหว่าง 21 μ G G − 1 56 μ G G − 1 F มีอัตราการสกัดระหว่าง 48% และ 74% .

ไฮไลท์

►ฟลูออรีนถูกกําหนด ใช้ความละเอียดสูงโมเลกุลการดูดกลืนสเปกโทรเมตรี ►การดูดซึมของคาเฟ่โมเลกุลในแกรไฟต์เตาถูกตรวจสอบ►ฟลูออรีนมุ่งมั่นในตัวอย่างชาหลาย


ความละเอียดสูงต่อเนื่องคำหลักแหล่งดูดซับฟลูออรีนโมเลกุล Spectrometry ; ปริมาณ ; การดูดซึมโมเลกุลคาเฟ่ ; การศึกษาการระเหย การวิเคราะห์ชา
1 ฟลูออรีนบทนำ
และหลายของสารประกอบที่เป็นพิษมาก แต่ฟลูออไรด์ไอออนยังเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ของการกระทำที่เป็นประโยชน์ในการป้องกันโรคฟันผุที่กล่าวถึง controversially เป็นเวลาหลายปี แต่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบัน เพราะความสำคัญของสุขภาพมนุษย์ ฟลูออไรด์มีตัวอย่างเช่นการเพิ่มน้ำดื่มและยาสีฟัน ; อย่างไรก็ตาม , ฟลูออไรด์มากเกินไปอาจส่งผลในปัญหา . เหตุผลเหล่านี้ ฟลูออไรด์มีกำหนดตรวจในความหลากหลายของตัวอย่าง [ 1 ] [ 2 ][ 3 ] และ [ 4 ] .

ชาเป็นหนึ่งในที่สำคัญที่สุด เครื่องดื่มไม่มีแอลกอฮอล์ และประมาณ 2 ใน 3 ของประชากรโลกกินมันทุกวันในตอนเช้า [ 5 ] และหลายของพวกเขายังตลอดทั้งวัน พืชที่ใช้ทำชาเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีเพื่อสะสมฟลูออไรด์ [ 6 ] [ 7 ] และ [ 8 ] และฟลูออรีน เนื้อหาอาจจะใช้เป็นพารามิเตอร์เพื่อตัดสินคุณภาพชา [ 9 ]การบริโภคปานกลางของชามีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการ และหนึ่งในนั้นคือการฟันผุเนื่องจากการแสดงตนของฟลูออไรด์ [ 10 ] การบริโภคมากเกินไปของชาที่มีระดับฟลูออไรด์ แต่เพิ่มความเสี่ยงของโรคฟัน โดยเฉพาะในประเทศที่น้ำก็อุดมไปด้วยองค์ประกอบนี้ [ 11 ] และ [ 12 ]การเกิดโรคนี้ได้ถูกบันทึกไว้ในประเทศ เช่น จีน ที่ชาเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมากและมักจะบริโภคตลอดทั้งวัน [ 13 ] และ [ 14 ] .

ปริมาณฟลูออไรด์อธิบายกันอย่างแพร่หลายในวรรณกรรมและตรวจสอบอย่างดีตัวอย่างเช่นโดย Huang et al . [ 15 ]วิธีการช่วงจากคลาสสิกและปริมาตรด้วยวิธีเหนือแสง [ 1 ] และวิธีทางเคมี เช่น ฟลูออไรด์ไอออน selective electrode ( ISE ) [ 4 ] , ไอออนโครมาโตกราฟี ( IC ) [ 16 ] [ 17 ] และ [ 18 ] predominating วิธีการในปัจจุบันจะกระทำ และ IC ; การกระทำที่ใช้งานง่าย , ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องส่วน IC มีราคาแพงมากและต้องมีการฝึกอบรมบุคลากรได้ดี สามัญสำหรับทั้งสองวิธีมีการตอบสนองเพียงไอออนฟลูออไรด์ฟรี อินทรีย์ หรือ covalently ผูกมัด F ไม่สามารถตรวจพบ , การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติสำหรับระบบน้ำ . ไอออน เช่น al3 si4 mn3 mn2 , , , , และ fe3 หรือละลายสารอินทรีย์เชิงซ้อน ด้วยรูปแบบและ / หรือดูดซับไอออนฟลูออไรด์ฟรี