2. Материал и методы

2.1. Минерализация образцов

Для минерализации образцов было использовано СВЧ-поле в условиях высокого давления (Plazmatronika BM-1S, Польша). Образец был минерализован с 3 мл 65% НNО3 чистоты Suprapur. Образцы (твердые образцы - солод и хмель - приблизительно 0,5 г, жидкие образцы - сусло, охмеленное сусло, дегазированное пиво - приблизительно 5 г) были взвешены с точностью до 0,01 г помещены в тефлоновые емкости. Разложение было проведено под действием СВЧ-поля в течение трех минут при половинной мощности и семи минут при максимальной мощности. После десяти минут охлаждения минерализат был помещен в измерительные колбы объемом 50 мл и доведен до 50 мл деионизированной водой.

2.2. Измерения

Определение цинка, меди, кадмия и олова методом GSCP

Для определения содержания тяжелых металлов был использован электрохимический анализатор Istran EcaFlow GP 130 (АО Istran, Братислава, Словацкая Республика). Этот прибор пригоден как для лабораторных исследований, так и для рутинного контроля содержания тяжелых металлов в промышленности. Схема электрохимического анализатора приведена на рис. 1.

Рисунок 1 - Схема электрохимического анализатора Isran EcaFlow GP 130 

Анализ проводился в автоматическом режиме. Заранее определенный объем образца подавался в камеру, где расположен проточный пористый электрод, на который накладывался выбранный потенциал осаждения. Исследуемые вещества выделялись на этом рабочем электроде. Запатентованная электродная камера является основной частью всего прибора, ее схема представлена на рис. 2. 

Рисунок 2 - Схема электрохимическй проточной камеры

Выпускная трубка Вспомогательный платиновый электрод Пористый рабочий электрод из стеклоуглерода,   покрытый ртутью Выпускная трубка Покрытие рабочего электрода Электрод сравнения Ag/AgCl PTFE-блок с электродами

Рабочий проточный электрод сделан из высокопористого стеклоуглерода и покрыт слоем ртути. Эта система электродов была использована для определения в образцах цинка, кадмия, олова и меди. На следующем этапе анализа осажденные металлы с помощью постоянного тока были растворены в чистом электролите, при этом регистрировалась зависимость потенциала от времени, которая фиксировалась и преобразовывалась в производную запись. Пример преобразования для оценки потенциометрической кривой образца приведен на рис. 3. 

Рисунок 3 - Хронопотенциометрическая кривая E=f(t), преобразованная к dt/dE=f(E) 

После измерения образцов автоматически оценивался фон. Фоновый сигнал автоматически вычитался из сигнала образца. Концентрация рассчитывалась с использованием раствора стандартной добавки. Пример хронопотенциометрической кривой образца и образца со стандартной добавкой для определения цинка, кадмия, олова и меди приведен на рис. 4.

Рисунок 4 - Пример хронопотенциометрической кривой для образца и образца со стандартной добавкой

Параметры измерения для данного анализа описаны в табл. 1.

Таблица 1 - Параметры анализа методом GSCP на оборудовании Istran GP 130

Электролит ацетат натрия
Ток осаждения	-5000
Начальный потенциал	-1600 мV
Конечный потенциал	350 мV
Ток растворения	200
Время электролиза	10s
Время измерения	30s
Время регенерации	10s
Потенциал регенерации	200 мV
Объем образца	1 мл
Объем стандартной добавки	0,1 мл

Определение цинка, меди, кадмия и олова с помощью ICP-MS

Для контрольного определения цинка, меди, кадмия и олова в образцах использовался массовый спектрометр с индукционно связанной плазмой Elan 6000 (Perkin Elmer Sciex) с перистальтическим насосом Gilson 212. Для анализа образец набирался в распылитель в среде 3%-ной НNО₃. Параметры определения приведены в табл.2.

Таблица 2 - Параметры анализа методом ICP-MS

Количество измерений	5
Время (мс)	-5000
Поток аргона (л/мин)
- охлаждающий	17,0
- дополнительный	1,2
- распылитель	0,8
Мощность (Вт)	1000
Скорость подачи образца    (мл/мин)	1,0

 Для оценки концентраций металлов использовались изотопы: 112Cd, 66Zn, 65Cu, 208Pb. В качестве внутреннего стандарта был использован изотоп 1151п и 209BJ.