Relazioni di Chimica Analitica II

Indice

• Estrazione ed analisi di ipa da terreni.......................................... Pg 5
• Determinazione della concentrazione di caffeina nella Pepsi Cola.......... Pg 13
• Determinazione degli acidi grassi come esteri metilici (FAME) in un olio di mandorla........................................................... Pg 21
• Determinazione della concentrazione di prolina in un vino bianco.......... Pg 29
• Campionamento e analisi semiquantitativa mediante GC-MS dei VOCs presenti nell’espirato umano.......................................................... Pg 35
• Analisi in componenti principali su un dataset di oli di oliva..................... Pg 41

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• Colonna cromatografica di vetro con setto di vetro sinterizzato • SiO₂ • Vial da 40 mL • Vial per GC-MS

Tabella 1: Condizioni di estrazione

Analisi

Tabella 2: Condizioni di analisi

DETERMINAZIONE DELLA CONCENTRAZIONE DI CAFFEINA NELLA PEPSI COLA

Scopo dell'analisi è determinare la concentrazione di caffeina nella Pepsi Cola. Il metodo prevede la preparazione di un certo numero di soluzioni standard per costruire una retta di taratura, la quale viene poi utilizzata per estrapolare la concentrazione di caffeina nei campioni. L'analisi viene condotta effettuando una cromatografia liquida ad alte prestazioni in fase inversa (RP-HPLC), in cui viene applicato come detector uno spettrofotometro UV-Vis.

Introduzione

Informazioni generali sulla caffeina

La caffeina (1,3,7-trimetilxantina, nome IUPAC 1,3,7-trimetil-1H-purin-2,6(3H,7H)-dione) è un alcaloide presente nelle piante di caffè, cacao, tè, cola, guaranà e mate, nelle quali svolge un'azione insetticida.

• tazzina di caffè espresso: 80 mg
• lattina di Coca-Cola (330 ml): 35 mg
• tazza di tè: 60 mg
• lattina di energy drink (250 ml): 80 mg

La caffeina viene completamente assorbita nello stomaco e nel tratto iniziale dell'intestino nei primi 45 minuti dopo l'ingestione. È uno stimolante del sistema nervoso centrale, che provoca l'aumento dei livelli di adrenalina e noradrenalina, con conseguente accelerazione del battito cardiaco e incremento dell'afflusso di sangue ai muscoli. Il consumo di quantità di caffeina superiori ai 400 mg al giorno (l'equivalente di

Grafico B: Curva di taratura determinata dalle aree dei picchi

Area del picco

Concentrazione di caffeina

f(x) = 285086,8476541910x + 19951,1428571428 R² = 0,9983481223

Strumentazione e condizioni sperimentali

• Vial ambrata da 2 mL e tappo con setto di gomma
• Crimpatrice
• Microsiringa per cromatografia
• Micropipetta automatica
• Stufa
• Gascromatografo con detector a ionizzazione di fiamma

Reattivi:

• Olio di mandorla
• Soluzione Metilante (metanolo : acido solforico concentrato = 9 : 1)
• Miscela standard FAME (FAME Mix C8-C24; 18918 Supelco)

Tabella 1: Condizioni di analisi

Tabella 2: Rampa di temperatura

Procedura sperimentale

Si prelevano 0.7 mL di olio e li si travasa in una vial ambrata. Si aggiungono 0.2 mL di soluzione metilante, si crimpa la vial e la si pone in stufa a 100°C per almeno 2 ore. Si estrae la vial e la si lascia raffreddare a temperatura ambiente. Con la microsiringa si prelevano 0.2 μL della fase surnatante e li si inietta.

Area totale = 102.564 + 47.883 + 1079.008 + 330.553 = 1560.008

La concentrazione degli esteri metilici è uguale alla concentrazione degli acidi grassi corrispondenti.

Tabella 5: Concentrazione relativa percentuale di acidi grassi nel campione di olio di mandorla

• Acido palmitico 6.57
• Acido stearico 3.07
• Acido oleico 69.17
• Acido linoleico 21.19

Conclusioni

La concentrazione relativa percentuale degli acidi grassi presenti nell'olio di mandorla è stata determinata tramite GC-FID degli esteri metilici degli acidi grassi.

I risultati sono confrontabili con la composizione media dell'olio di mandorla riportata in letteratura:

• Acido palmitico 4.0 - 9.0
• Acido stearico ≤ 3.0
• Acido oleico 62.0 - 76.0
• Acido linoleico 20.0 - 30.0

Grafico A: Assorbanza delle soluzioni 0-3 in funzione della concentrazione di prolina aggiunta

f(x) = 0,001112769x + 0,0785456241

R² = 0,9814232934

Da tale grafico si estrapola la concentrazione di prolina nel campione di vino (diluito 1:10), ponendo l'assorbanza uguale a zero (in quanto non è stata aggiunta prolina al campione).

Equazione della retta: y = 0.001112769 x + 0.0785456241

Concentrazione di prolina nel campione di vino diluito 1:10

0 = 0.001112769 x + 0.0785456241

|x| = |-0.0785456241 / 0.001112769| = 71 mg/L

Concentrazione di prolina nel vino:

C = 10 |x| = 710 mg/L

quale è a sua volta connessa alla pompetta automatica. Quest'ultima è impostata in modo da prelevare 3 L di espirato dalla sacca con un flusso di 200 cc/min.

Analisi

La fiala viene inserita nell'apposito alloggio dell'unità di termodesorbimento connessa al gascromatografo, a sua volta connesso allo spettrometro di massa. Le condizioni di analisi sono riportate in Tabella 1.

Risultati ed elaborazione dei dati

Tabella 2: Tempi di ritenzione dei composti da ricercare