Εφαρμογή χρωματομετρίας ψηφιακής εικόνας στον προσδιορισμό μετάλλων απευθείας σε o/w γαλάκτωμα

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και αρχική επικύρωση μιας καινοτόμου μεθόδου προσδιορισμού μετάλλων, απευθείας σε O/W γαλακτώματα, με τη χρήση χρωματομετρίας ψηφιακής εικόνας με κινητό τηλέφωνο. Η μέθοδος στοχεύει στην άμεση ανίχνευση και ποσοτικοποίηση του κοβαλτίου, χωρίς την ανάγκη προκατεργασίας του δείγματος, πχ. με εκχύλιση. Η χρήση μιας απλής κάμερας κινητού τηλεφώνου, σε συνδυασμό με το λογισμικό Image J, καθιστά τη διαδικασία αυτή προσιτή και χαμηλού κόστους, ενώ επιπλέον, δεν απαιτεί ειδικευμένο εξοπλισμό ή προσωπικό. Επιπλέον, η μέθοδος αυτή, είναι συγκρίσιμη ως προς τον χρόνο ανάλυσης σε σχέση με άλλες τεχνικές ποσοτικής ανάλυσης γαλακτωμάτων, όπως η φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης. Η αρχή της μεθόδου βασίζεται στη δημιουργία έγχρωμων συμπλόκων ενώσεων των μετάλλων, με ειδικά αντιδραστήρια. Συγκεκριμένα, η φερροζίνη χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του κοβαλτίου, δημιουργώντας έγχρωμες σύμπλοκες ενώσεις εντός του γαλακτώματος. Στη συνέχεια, λαμβάνονται φωτογραφίες των δειγμάτων και γίνεται ανάλυση της έντασης του ανακλώμενου χρώματος μέσω του λογισμικού, το οποίο υπολογίζει την ένταση σε τρία χρωματικά κανάλια (κόκκινο, πράσινο, μπλε - RGB). Η μέθοδος επιτρέπει τη σύγκριση των αποτελεσμάτων με καμπύλες αναφοράς, ώστε να προσδιοριστεί η συγκέντρωση κοβαλτίου στο δείγμα. Πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε διάφορα καλλυντικά γαλακτώματα. Η μέθοδος έδειξε γραμμική σχέση μεταξύ της έντασης του χρώματος και της συγκέντρωσης κοβαλτίου. Συγκρίθηκε επιτυχώς, με τη φασματοσκοπία XRF για την επικύρωση των αποτελεσμάτων, αποδεικνύοντας την αξιοπιστία της. Εξετάσθηκε η παρεμβολή κοινών συστατικών στον προσδιορισμό κοβαλτίου και στη συνέχεια, προτάθηκε μια μέθοδος, που να περιορίζει τη παρεμβολή αυτή. Επίσης, προσαρμόστηκε η γνωστή από τη βιβλιογραφία τεχνική FRAP, σύμφωνα με τη προτεινόμενη μεθοδολογία ανάλυσης. Η προσαρμοσμένη FRAP, χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της βιταμίνη C, σε χαρτί χρωματογραφίας με κάμερα κινητού τηλεφώνου. Διαπιστώθηκε η γραμμικότητα μεταξύ της έντασης χρώματος και της συγκέντρωσης της βιταμίνης. Τέλος, προκαταρτικά πειράματα, απέδειξαν ότι η μεθοδολογία, με κατάλληλη τροποποίηση, μπορεί να παρακολουθήσει τα ολικά επίπεδα σιδήρου εντός γαλακτώματος. Η εργασία επικεντρώνεται στην ανίχνευση μετάλλων σε καλλυντικά προϊόντα, καθώς πολλά από αυτά, όπως το κοβάλτιο, είναι τοξικά για τον ανθρώπινο οργανισμό σε υψηλότερα επίπεδα, ενώ σε χαμηλότερα μπορούν να προκαλέσουν αλλεργική αντίδραση και δερματίτιδα εξ επαφής. Η προτεινόμενη μέθοδος είναι δυνατόν να προσφέρει μια γρήγορη και οικονομική λύση για τον έλεγχο της ασφάλειας των καλλυντικών, εξαλείφοντας την ανάγκη πρόσβασης σε πολύπλοκα εργαστηριακά εργαλεία. Υπολείπονται περαιτέρω μελέτες επικύρωσης της μεθοδολογίας