Moje poprzednie znalezisko
//www.wykop.pl/link/1335955/spektrometria-mas-dla-nieopornych-czyli-o-kofeinie-w-napojach-ciag-dalszy/ będące odpowiedzią na znalezisko Platyny
//www.wykop.pl/link/1334815/spektrometria-mas-dla-opornych-czyli-czego-nie-ma-w-coca-coli-i-tigerze/wywołało niemałe zamieszanie. Burza jaka rozpoczęła się w komentarzach zupełnie mnie zaskoczyła. Było śmieszno, było straszno, posypały się nawet bany.
Okazało się jednak, że część z obserwatorów jest faktycznie zainteresowana jak to rzeczywiście jest z tą kofeiną w roztworze gdy towarzyszą jej inne substancje. Co da się zobaczyć robiąc analizę ESI-MS metodą "dilute and shoot"? Czy w Tigerze jest kofeina? Czy można wyciągać wnioski ilościowe na podstawie pojedynczego pomiaru tylko tą techniką? Dorzucam kilka wyników, o które zostałem poproszony w komentarzach. Nie zrobiłem ich wczoraj bo nie miałem kiedy lecieć po napoje, żona czekała z kolacją a portier wyganiał z instytutu.
Materiały:
- Napój Tiger Energy Drink (nie Black), butelka 500ml, partia 2220032 D, data przydatności 05.2013. D oznacza, że słodzony był sacharozą. Wersja G oznaczałaby syrop glukozowo-fruktozowy.
Skład w 100ml:
sacharoza 10,9g
sód 0,07g
niacyna (w Polsce rozumiana zarówno jako nikotynamid jak i kwas nikotynowy, w literaturze anglojęzycznej zazwyczaj oznacza to kwas nikotynowy): 7mg
kwas pantotenowy 2mg
wit B6 1,4 mg
wit B12 0,5 ug
kofeina 32 mg - Coca-Cola zero, butelka 500ml, partia L 07 K 22:58 WY, data przydatności 08/04/2013.
Ilościowo producent zdradza że zawiera ona w 100ml:
białko 0,01 g
sód 0,01 g
Jest też karmel, kwas fosforowy, cyklaminian sodu, acesulfam K, aspartam i aromaty, cytrynian sodu i kofeina. W bliżej nieokreślonych ilościach. - Sacharoza - cukier Castello z Lidla
- woda ultraczysta - Milli Q Intergral 10 Millipore, 18.2 MΩ·cm, TOC <5 ppb
- kwas mrówkowy - Formic acid for mass spectrometry, ~98% Fluka
Metodyka pracy (kogo to nie interesuje może pominąć)
Pomiary pH:
pH-metr S40 SevenMulti MetlerToledo, dziś kalibrowany.
Sporządzenie roztworów
Roztwory sporządziłem w następujący sposób:
1. 5g cukru + 10 ml wody (uzupełnianie następnie do kreski) - roztwór 0,5g/ml
2. 5ml Tiger + 5 ml wody
3. 5ml Tiger + 5 ml wody + 3x 10 μl kwasu mrówkowego
4. 5ml Cola Zero + 5 ml wody
5. 5ml Cola Zero + 1,1 ml roztworu sacharozy + 3,9 ml wody
Do pomiarów pH użyłem też roztworów bez rozcieńczenia.
Odgazowanie roztworów
Użyłem myjki ultradźwiękowej Bandelin Sonorex modelu nie pamiętam ale nie jest to istotne. 2 x 10s sonikowania okazało się bardzo efektywne nie tylko biorąc pod uwagę czas ale i włożoną energię (w porównaniu z grzaniem przez ofnaście minut w 40 stopniach)
Parametry pracy spektrometru mas
Sprzęt z którego korzystałem to Watres Micromass LCT Premier XE, jonizacja elektrosprejem w trybie jonów dodatnich (w trybie jonów ujemnych sprzęt nie był przygotowany do pomiarów - widma mogłyby być przekłamane jeśli chodzi o m/z i intensywności sygnałów więc ich nie wykonywałem). Do oznaczeń m/z użyty był analizator czasu przelotu (TOF). Próbki były wprowadzane przy użyciu pompy strzykawkowej z prędkością 10 μl/min, każdorazowo widmo było zbierane przez 30s. Pozostałe parametry pracy sprzętu na screenie poniżej:
Nie miałem czasu na dobieranie tych warunków. Być może są zbyt drastyczne dla napojów, może trafiłem w punkt. Takie używam na co dzień do innych próbek i nie chciało mi się kombinować. Jedyne co zmieniłem to napięcie na stożku fragmentacyjnym (cone voltage) na 0 aby uniknąć fragmentacji wytworzonych w źródle jonów.
Wyniki
Pomiary pH
Od tego zacząłem. Bylem przekonany, że Cola zawierająca spore ilości kwasu fosforowego będzie miała niższe pH niż Tiger. Oto co wyszło:
Tiger
* prosto z butelki 3,42
* odgazowany 3,42
* rozcieńczony 2x 3,46
* rozcieńczony 2x i odgazowany: 3,45
* rozcieńczony 2x i odgazowany i zakwaszony: 2,81 (po zakwaszeniu ponownie odgazowany)
Colia Zero :
* prosto z butelki
* odgazowana 2,83
* rozcieńczona 2x 2,84
* rozcieńczona 2x i odgazowana: 3,08
* rozcieńczona 2x i odgazowana i docukrzona 3,06
Widma MS
Proszę kilkać aby obejrzeć je dokładniej.
Na początek Tiger rozcieńczony bez dodatku kwasu:
Zbliżenie na sygnał od nikotynamidu m/z 123,05 (niacyny), której wg Platyny napój nie zawiera wcale:
U mnie nieco ponad 36000 zliczeń.
Zbliżenie na sygnał od kofeiny m/z 195,09, której wg Platyny napój nie zawiera wcale:
U mnie prawie 20 000 zliczeń.
Tiger zakwaszony do poziomu zbliżonego do Coli:
Zbliżenie na sygnał od nikotynamidu m/z 123,05 (niacyny):
38700 zliczeń. Nieco więcej niż bez kwasu.
Jak tam kofeina? Zbliżenie na sygnał od kofeiny m/z 195,09:
33200 zliczeń. Półtora raza więcej niż w przypadku próbki bez kwasu. Zgodnie z teorią i przewidywaniami.
Cola rozcieńczona:
Faktycznie sygnał od kofeiny imponujący ale... nie ma balastu pod postacią cukru. Przyjrzyjmy mu się bliżej:
91100 zliczeń. Ulala. Sporo, 4,5 raza więcej niż w przypadku Tigera. Czy to znaczy, że jest jej 4,5 raza więcej? Niekoniecznie.
Spójrzmy co będzie gdy dorzucimy do Coli Zero cukru w takiej ilości aby końcowe jego stężenie było analogiczne do tego w Tigerze czyli ok 0,55g/ml? Ano tak:
Zbliżenie na kofeinę:
Trochę ponad 23 000 zliczeń. Niespodzianka? Dla mnie nie.
Kofeina w Tigerze jest. Ile? Nie wiem. Nie ma podstaw by twierdzić iż zawartość jest niższa niż deklaruje producent na opakowaniu. "Widać" ją słabiej niż w Coli gdyż towarzyszy jej duża ilość cukru a dodatkowo Tiger ma wyższe pH przez co kofeina jonizuje się mniej efektywnie.
Na koniec powinienem wrzucić fotkę kotka ale takowego nie posiadam dlatego będzie foka moja na tle sprzętu:
//c3201142.cdn01.imgwykop.pl/comment_1ZSKcVUoXEKMoSjCytZ08rL0Xy89RiHS.jpg
Komentarze (271)
najstarsze
jak juz postulowalismy powinna byc odznaka dla Ciebie
@m__b dzialaj!
Człowiek, który skorodował platynę ;]
*stivena
Nie wątpię, ale skoro ona nazywa siebie chemiczką, to powinna przeprosić - w imię zasad...
Starałem się pokazać te ograniczenia w przystępny sposób ale widać słabo się przyłożyłem więc postaram się jaśniej.
@stiven777: Masz świetne podejście, oby więcej takich wykładowców w tym kraju.
Komentarz usunięty przez moderatora
Spokojnie, gdy wróci nie omieszka zająć stanowiska w tej sprawie :)
Nie wahaj się. Ujawnij się. I ty możesz być Stivenem !
A poważniej : dobra robota.
@stiven777: gratuluję, zasługujesz na bordo ;)
@Hand_Solo: W Niemcowni za Odrą też. Tzw. Arsch-Schmerz.
Komentarz usunięty przez moderatora
@Apple-pusher: Ale @Palatyna właśnie się na tym nie znała.
Komentarz usunięty przez moderatora
Komentarz usunięty przez moderatora
ps. fajna fotka na tle sprzętu ^^
@Yavebeth: Gdzieś @stiven777 pisał o swojej żonie więc uważaj by kwasu z tego nie było ;)
@stiven777 - że ci się chciało tyle obrazków w fotoszopie preparować...
Komentarz usunięty przez moderatora
I przede wszystkim zdrowa, bardziej niż kawa, że nie wspomnę już o takich syntetycznych cieczach, jak rzeczony Tiger.
Dodatkowo:
- sprzęt na którym ja robiłem pomiary jest delikatnie mówiąc ciut czulszy
- warunki jonizacji (napięcia i temperatury) mogły być nieco inne co faworyzowało jonizację innych substancji z roztworu (trudno coś więcej powiedzieć bo nie dogrzebałem się do nich
http://www.youtube.com/watch?v=bAn0WpMCMfQ
Komentarz usunięty przez moderatora
a ja się kuźwa dałem nabrać :D faaaaak
Może dlatego, że energetyki prawie na mnie nie działają, może przy 3 bym coś czuł, ale po 1 potrafię usnąć :D
Ewentualnie gdzie można się zgłosić/ile to może kosztować?