Evaluation of analytical capabilities of total reflection X-ray fluorescence spectrometry for the analysis of drinks with sucrose matrix

Abstract

Многоэлементный анализ пищевой продукции, в т.ч. напитков, важен при оценке содержания полезных и токсичных для организма элементов. В данной работе рассмотрены основные проблемы и их решения при анализе сахаросодержащих напитков методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии с полным внешним отражением (TXRF). Органическая матрица сахарозы вызывает определенные сложности как при подготовке проб, так и при обработке данных измерений для TXRF. Рассмотрены наиболее распространенные для TXRF способы подготовки проб: прямой, заключающийся в анализе исходного образца, разбавление водой и кислотное разложение. Для оценки выполнения критерия тонкого слоя определены физические характеристики высушенных проб на подложках после применения каждого из способов подготовки и установлены значения поверхностной плотности. Полученные значения сравнили с теоретическими, исходя из расчета массовых коэффициентов поглощения для матрицы C 12 H 22 O 11 , и установили, что для количественного определения легких (14 < Z < 20) элементов подходит способ кислотного разложения. При анализе образца без предварительной подготовки или после разбавления образца водой отмечено влияние эффектов поглощения, обусловленные несоответствием поверхностной плотности критерию тонкого слоя. Это несоответствие проб при прямом анализе подтвердили с помощью измерений с использованием способа, основанного на сканировании угла падения первичного излучения на образец, установив нарушение условий эффекта полного внешнего отражения. Для рассмотренных вариантов пробоподготовки рассчитаны пределы обнаружения, и сделан вывод о том, что при кислотном разложении возможна количественная идентификация микроэлементов Fe, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Pb на уровне десятков мкг/л. Применение способа добавок, используемого для контроля правильности определения элементов, позволило заключить о возможности использования прямого способа анализа сахаросодержащих напитков для элементов c Z ≥ 24 в диапазонах концентраций 0.5-10 мг/л.

Application of Total-Reflection X-Ray Fluorescence Spectrometry (Txrf) to Geological Objects: Experience of the TXRF Laboratory, Center for Geodynamics and Geochronology

“…The S2 PICOFOX (Bruker Nano GmbH, Germany), a benchtop spectrometer, has been used in the TXRF laboratory of the Centre for Geodynamics and Geo chronology since 2009. Initially, the TXRF laboratory was specialized in the analysis of liquid samples as water [Pashkova, Revenko, 2013a, 2013bPashkova et al, 2013], brines [Pashkova, Revenko, 2015;Pashkova et al, 2013], milk [Smagunova, Pashkova, 2013;Pashkova et al, 2018b], tea [Maltsev et al, 2019a[Maltsev et al, , 2021a, and beverages [Maltsev et al, 2019b[Maltsev et al, , 2022. Nowadays we also use TXRF for different solid samples with a complex mineral matrix.…”