Научные достижения химического факультета
08.10.2018

Сотрудники химического факультета МГУ выбрали лучшие способы извлечения красителей из водных сред

Химики-аналитики из МГУ исследовали поглощение пищевых красителей различными сорбентами и подготовили рекомендации по выбору наиболее эффективных способов сорбции.

В настоящее время более 60 видов синтетических красителей используют в пищевой промышленности, фармацевтике, косметологии и парфюмерии. Некоторые из них обладают негативной биологической активностью – в высокой концентрации являются мутагенами, аллергенами или канцерогенами. В окружающую среду красители попадают со сточными водами предприятий промышленности. Обладая малой способностью к фото- и биодеградации, красители накапливаются в окружающей среде. В связи с этим остро встает проблема разработки простых способов очистки сточных вод и методов их экспресс-мониторинга.

В зависимости от объекта анализа различают несколько способов выделения пищевых красителей, основными из которых являются сорбция и экстракция различными растворителями, а в некоторых случаях сочетание этих способов. Сорбционное извлечение – один из преобладающих методов выделения красителей из сложных объектов, основанный на селективном выделении интересующих веществ из смеси твердым поглотителем - сорбентом. Этот метод извлечения выгодно отличает высокая эффективность, технологичность, легкость интеграции в системы химического анализа и экологическая безопасность.

Для извлечения анионных красителей используют такие сорбенты как шерсть, пенополиуретаны, полиамидные сорбенты, оксид алюминия, а также неполярные сорбенты и сорбенты, включающие и гидрофильные, и липофильные центры.

"Химики-аналитики нашего факультета подготовили рекомендации по выбору сорбента для различных потенциально опасных для окружающей среды красителей", - рассказал член-корреспондент, профессор, и.о. декана Химического факультета МГУ Степан Калмыков.

Сотрудники Химического факультета МГУ под руководством ведущего научного сотрудника, доктора химических наук Тихомировой Татьяны Ивановны выбрали ряд анионных пищевых красителей и проверили эффективность их сорбции коммерчески доступными сорбентами. "При выборе сорбентов мы учитывали в первую очередь их химические и структурные особенности, возможность реализации взаимодействий той или иной природы с извлекаемыми веществами, а также доступность и коммерческую эффективность их использования в химическом анализе", - уточнил один из участников исследования, старший научный сотрудник, доктор химических наук Владимир Апяри.

Для исследования были отобраны три типа синтетических красителей различной природы, которые разрешены для применения в РФ в качестве пищевых добавок. Химики из МГУ выяснили, что азокрасители лучше сорбируются сверхсшитым полистиролом и оксидом алюминия, а трифенилметановые и хинофталоновые красители – сверхсшитым полистиролом и гидрофобизированным силикагелем. В рамках исследования аналитики предложили новую методику прямого определения красителей на сорбенте методом спектроскопии диффузного отражения, что позволяет сократить количество стадий анализа, упрощает и удешевляет процедуру. Кроме того, показана возможность эффективного извлечения красителей в динамическом режиме из больших объемов разбавленных растворов, что может быть использовано для очистки сточных вод.

Работа ученых опубликована в издании Microchemical Journal.