3.1.1 Vzorec 1
Cinkovo prehransko dopolnilo podjetja Nutrilab je v obliki kapsul. Vsebina kapsule je droben bel prah. Iz deklaracije je razvidno, da je masa posamezne kapsule 500 mg ter da je cink prisoten v obliki cinkovega glukonata, natančneje 15 mg na kapsulo. To pomeni, da vsaka kapsula vsebuje približno 2,1 mg cinka. Kapsule poleg cinkovega glukonata vsebujejo še laktozo in koruzni škrob.
Ovoj kapsule pa je hidroksi propil metil celuloza. Vzorec bom kasneje označeval z 1.
Sestavina Kemijska formula Masa
[mg v kapsuli]
laktoza Ni navedeno.
koruzni škrob Ni navedeno.
hidroksi propil metil celuloza Ni navedeno.
cinkov glukonat 15
Preglednica 1: Sestavine Vzorca 1.
[12].
3.1.2 Vzorec 2
Cinkovo prehransko dopolnilo podjetja Doppelherz vsebuje poleg cinka tudi selen, histidin in vitamin C. Prehransko dopolnilo je v obliki belega drobnega praška, ki je namenjen neposrednemu uživanju. V deklaraciji je zapisano, da se cink nahaja v obliki cinkovega oksida. Ena vrečka s praškom naj bi vsebovala 10 mg čistega cinka. Vzorec bom kasneje označeval z 2.
Sestavina Kemijska formula Masa
[mg v vrečki]
sorbitol Ni navedeno.
L-askorbinska kislina (vitamin C) 100
L-histidin 50
manitol Ni navedeno.
kalcijev karbonat (regulator kislosti) CaCO3 Ni navedeno.
aroma / Ni navedeno.
citronska kislina Ni navedeno.
cinkov oksid ZnO 10
trigliceridi srednjih verig / Ni navedeno.
natrijev karboksimetil celuloza Ni navedeno.
sredstvo za sproščanje magnezijeve soli maščobnih kislin
/ Ni navedeno.
aspartam (sladilo) Ni navedeno.
natrijev citrat (regulator kislosti) Ni navedeno.
natrijev selenat Na2SeO4 0,05
Preglednica 2: Sestavine Vzorca 2.
[12, 13].
Slika 4: Vzorec 2.
3.1.3 Vzorec 3
Krema za dojenčkovo kožo Babylove podjetja DM vsebuje izvleček žajblja, izmed pomembnih sestavin pa bi izpostavil cink in pantenol. Krema je belo-siva in je zelo gosta. Prostornina kreme je 150 mL. Po podatkih iz deklaracije izdelka na spletu, pantenol v kremi preprečuje vnetje kože, cink pa tvori zaščitni sloj, ki neguje kožo in varuje pred vlago. Cink je prisoten v obliki cinkovega oksida, ni pa navedena njegova vsebnost v kremi. Vzorec bom kasneje označeval s 3 [14].
Sestavina Kemijska formula Masa
voda H2O Ni navedeno.
cinkov oksid ZnO Ni navedeno.
sončnično olje / Ni navedeno.
glicerin Ni navedeno.
lanolin / Ni navedeno.
poligliceril-3 poliricinoleat Ni navedeno.
mandljevo olje / Ni navedeno.
čebelji vosek / Ni navedeno.
magnezijev stearat Ni navedeno.
sorbitan oleat Ni navedeno.
trikaprilin Ni navedeno.
pantenol Ni navedeno.
alantoin Ni navedeno.
tokoferol (vitamin E) Ni navedeno.
žajbljevo olje / Ni navedeno.
žajbljev ekstrakt / Ni navedeno.
gliceril oleat Ni navedeno.
natrijev staroil-2-laktilat Ni navedeno.
cetil ricinoleat Ni navedeno.
sorbitan seskvioleat Ni navedeno.
gliceril kaprat Ni navedeno.
cinkov sulfat ZnSO4 Ni navedeno.
magnezijev sulfat MgSO4 Ni navedeno.
trietil citrat Ni navedeno.
Preglednica 3: Sestavine Vzorca 3 [12, 13, 15].
Slika 5: Vzorec 3.
3.1.4 Vzorec 4
Šampon za lase proti prhljaju podjetja Schwarzkopf vsebuje cink v obliki cinkovega piritiona.
Šampon je modra tekočina. Njegova prostornina je 250 mL. Po deklaraciji naj bi izdelek zadoščal za 6 tednov brez prhljaja, za kar je zaslužen cinkov pirition. V deklaraciji ni navedeno, kolikšna je vsebnost cinkovega piritiona v šamponu. Vzorec bom kasneje označeval s 4.
Sestavina Kemijska formula Masa
voda H2O Ni navedeno.
natrijev lavret sulfat Ni navedeno.
kokamidopropil betain Ni navedeno.
natrijev klorid NaCl Ni navedeno.
cinkov pirition
alantoin Ni navedeno.
kofein Ni navedeno.
hidroliziran keratin / Ni navedeno.
tavrin Ni navedeno.
pantenol Ni navedeno.
dinatrijev kokoamfodiacetat Ni navedeno.
gliceril kokat (PEG-7) / Ni navedeno.
natrijev benzoat Ni navedeno.
kokamid MEA Ni navedeno.
citronska kislina Ni navedeno.
parfum / Ni navedeno.
hidrogenirano olje kloščevca (PEG-40)
/ Ni navedeno.
limonen Ni navedeno.
metilglukoza dioleat (PEG-120)
Ni navedeno.
linalol Ni navedeno.
natrijev polinaftalen sulfonat / Ni navedeno.
guar hidroksipropil trimonij klorid
Ni navedeno.
butilfenil metilpropional (2-(2-(4-terc-butilbenzil) propionaldehid)
Ni navedeno.
dimetilpolisiloksan Ni navedeno.
lavret-4 Ni navedeno.
lavret-23 / Ni navedeno.
propilen glikol Ni navedeno.
erioglavcin (Ci 42090) Ni navedeno.
kinolin rumeno (Ci 47005) Ni navedeno.
Preglednica 4: Sestavine vzorca 4 [12, 13, 15].
Slika 6: Vzorec 4.
3.1.5 Vzorec 5
Maska za obraz Balea Soft & Clear proti mozoljem podjetja DM vsebuje cink in salicilno kislino.
Je bela gosta krema. Posamezna vrečka vsebuje 8 mL maske. Na deklaraciji je navedeno, da maska s toplotnim učinkom globinsko očisti kožo ter deluje protibakterijsko. Cink je v obliki cinkovega glukonata, na deklaraciji pa ni podatka o njegovi vsebnosti v maski. Vzorec bom kasneje označeval s 5.
Sestavina Kemijska formula Masa
voda H2O Ni navedeno.
kaolin (kamnina) Al2Si2O5(OH)4 Ni navedeno.
1-oktadekanol CH3(CH2)16CH2OH Ni navedeno.
gliceril sterat citrat C27H48O10 Ni navedeno.
alkil benzoat (C12-15) Ni navedeno.
cetearil izononanoat Ni navedeno.
gliceril stearat Ni navedeno.
tokoferil acetat Ni navedeno.
pantenol Ni navedeno.
salicilna kislina Ni navedeno.
cink PCA (cinkova sol pirolidon karboksilne kisline)
Ni navedeno.
bisabolol Ni navedeno.
denaturiran etanol / Ni navedeno.
decil glukozit, zgoščen s ksantan gumijem
/ Ni navedeno.
natrijev karbomer / Ni navedeno.
parfum / Ni navedeno.
2-fenoksietanol Ni navedeno.
1,2-oktandiol (kaprilil glikol) Ni navedeno.
limonen Ni navedeno.
Preglednica 5: Sestavine vzorca 5 [12, 13, 15].
Slika 7: Vzorec 5.
3.2 Topnost vzorcev
Vzorca 1 in 2 sta namenjena za peroralno uporabo, vzorci 3, 4 in 5 pa za dermalno uporabo. Pri vzorcih za peroralno uporabo sem preveril, kakšna je topnost v vodi, metanolu, etanolu, acetonitrilu, dimetilsulfoksidu in kloroformu. Vzorcem, namenjenim za dermalno uporabo pa sem določil le topnost v vodi. Vzorec 4 je topen v vodi, medtem ko sta vzorca 3 in 5 v vodi netopna.
voda slabo topen
metanol slabo topen
etanol slabo topen
acetonitril slabo topen
dimetil sulfoksid topen
kloroform slabo topen
Preglednica 6: Topnost vzorca 1.
voda topen
metanol slabo topen
etanol slabo topen
acetonitril popolnoma netopen
dimetil sulfoksid topen
kloroform netopen
Preglednica 7: Topnost vzorca 2.
3.3 Infrardeči spektri vzorcev ter cinkovega oksida
Infrardeče spektre sem posnel na inštrumentu Bruker Alpha II FT-IR z uporabo nastavka ATR. Pri uporabi tega nastavka predhodna obdelava vzorcev ni potrebna. Spektre sem posnel v območju 4000–600 cm–1. V pomoč pri asignaciji pomembnejših absorpcijskih trakov mi je bil infrardeči spekter cinkovega oksida.
3.3.1 Infrardeči spekter cinkovega oksida
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 8: Infrardeči spekter cinkovega oksida.
V infrardečem spektru cinkovega oksida je mogoče razbrati močno absorpcijo med približno 600 in 400 cm–1. Šibek absorpcijski pas pri 3394 cm–1 potrjuje prisotnost vlage [16].
D:\FT-IR\Mo16.0 Mo16 ATR, white solid 21.5.2018
3.3.2 Infrardeči spekter vzorca 1
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 9: Infrardeči spekter vzorca 1.
V infrardečem spektru vzorca 1 vidimo širok absorpcijski trak pri 3264 cm–1, ki izvira v vzdolžnih nihanjih vezi O–H. Položaj traku kot tudi njegova oblika sta v skladu z dejstvom, da te vezi sodelujejo v vodikovih vezeh. Absorpcija pri 1597 cm–1 potrjuje absorpcijo vzdolžnega nihanja vezi C=O [16].
D:\FT-IR\PT1.0 PT1 ATR, prah 18.5.2018
3519.76 3263.64 2934.52 2899.80 1758.39 1597.31 1422.90 1392.04 1340.69 1302.78 1259.65 1202.79 1134.06 1114.58 1082.47 1026.15 987.64 949.53 899.08 875.79 830.94 706.86 630.88 595.05 550.38 434.08
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
Wavenumber cm-1
6065707580859095100
Transmittance [%]
Page 1/1
3.3.3 Infrardeči spekter vzorca 2
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 10: Infrardeči spekter vzorca 2.
Infrardeči spekter vzorca 2 se med približno 1700 in 600 cm–1 odlično ujema z infrardečim spektrom d-sorbitola, kar potrjuje njegovo prisotnost. Absorpcijska trakova pri 1631 in 1312 cm–1 potrjujeta prisotnost askorbinske kisline. Prisotnost vlage potrjujeta absorpcijska trakova pri 3303 in 3226 cm–1 [16].
D:\FT-IR\PT2.0 PT2 ATR, prah 18.5.2018
3303.28 3226.46 2984.64 2929.04 2874.72 1749.24 1631.39 1585.87 1413.47 1312.19 1251.33 1185.10 1133.42 1086.72 1046.17 999.25 937.99 883.78 870.97 821.60 666.14 624.54 584.37 536.67 502.50 478.33 446.04 417.32
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
Wavenumber cm-1
5060708090100
Transmittance [%]
Page 1/1
3.3.4 Infrardeči spekter vzorca 3
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 11: Infrardeči spekter vzorca 3.
V infrardečem spektru vzorca 3 prepoznamo absorpcije vzdolžnih nihanj vezi C–H iz metilenskih skupin pri 2953–2853 cm–1. Absorpcijska trakova pri 1636 in 1742 cm–1 izvirata v vzdolžnih nihanjih karbonilne skupine. Prisotnost cinkovega oksida potrjuje močna absorpcija med približno 600 in 400 cm–1. Dokaz za prisotnost vlage daje absorpcijski trak pri 3353 cm–1 [16].
D:\FT-IR\PT3.0 PT3 ATR, krema 18.5.2018
3353.52 3009.68 2953.66 2922.10 2852.72 1742.71 1636.84 1538.22 1463.64 1398.01 1377.74 1240.72 1164.72 1104.48 1043.29 992.99
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
Wavenumber cm-1
405060708090100
Transmittance [%]
Page 1/1
3.3.5 Infrardeči spekter vzorca 4
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 12: Infrardeči spekter vzorca 4.
V infrardečem spektru vzorca 4 nam prisotnost cinkovega oksida potrjuje močna absorpcija med približno 600 in 400 cm–1. Prisotnost vlage nam potrjujeta absorpcijska trakova pri 3350 in 1635 cm–1 [16].
D:\FT-IR\PT4.0 PT4 ATR, modra krema 18.5.2018
3349.54 2958.35 2923.60 2854.15 1635.25 1460.35 1216.84 1067.57 1020.96
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
Wavenumber cm-1
2030405060708090100
Transmittance [%]
Page 1/1
3.3.6 Infrardeči spekter vzorca 5
transmitanca [%]
valovno število [cm-1]
Slika 13: Infrardeči spekter vzorca 5.
V infrardečem spektru vzorca 5 prepoznamo absorpcijska trakova pri 534 in 466 cm–1, in potrjujeta prisotnost cinkovega oksida. V spektru prepoznamo tudi šibke absorpcije pri 2930 cm–1, ki so značilne za vzdolžna nihanja vezi C–H, če je na vodik vezan sp3 hibridiziran ogljik. Absorpcije pri približno 1100 cm–1 so posledica vzdolžnega nihanja vezi C–O. Absorpcijski trak pri 3286 cm–1 potrjuje prisotnost vlage [16].
D:\FT-IR\PT5.0 PT5 ATR, bela krema 18.5.2018
3692.39 3286.75 2930.01 2880.03 1453.73 1413.12 1327.66 1211.43 1107.94 1028.65 993.59 921.13 849.98 534.97 466.03
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
Wavenumber cm-1
102030405060708090100
Transmittance [%]
Page 1/1
3.4 C, H in N elementna analiza
Vzorec 1 eksperimentalno določena vrednost [%]
C 38,61
H 5,96
N /
Vzorec 2 eksperimentalna vrednost [%]
C 38,72
H 6,58
N 0,90
Vzorec 4 eksperimentalna vrednost [%]
C 53,71
H 3,89
N 8,19
Vzorec 5 eksperimentalna vrednost [%]
C 43,55
H 7,56
N 2,50
3.5 TG in XRD analiza
3.5.1 Kratka predstavitev metod
Pri termogravimetrični analizi (TG) trden vzorec segrevamo in obenem merimo maso vzorca Segrevanje lahko poteka v zračni atmosferi, lahko pa tudi v toku kakšnega drugega plina. Če želimo preprečiti oksidacijo, izberemo kot nosilni plin argon. Rezultat eksperimenta je termogravimetrična krivulja, ki prikazuje, kako se s segrevanjem spreminja tj. zmanjšuje masa vzorca. Slednjo se običajno poda v odstotkih. Iz izgube mase lahko sklepamo, kaj je bila hlapna komponenta vzorca.
Segrevanje lahko po določenem času prekinemo in z infrardečo spektroskopijo ali praškovno rentgensko difrakcijo poskušamo ugotoviti še, kaj je trdni preostanek [17].
Praškovna rentgenska difrakcija (PXRD) je primerna za kvalitativno analizo kristaliničnih vzorcev. Metoda je zato primerna za identifikacijo trdnih preostankov po termični analizi. Za kristale je značilna urejena notranja struktura. Kristalna mreža predstavlja množico vseh točk v kristalu z enako okolico. Točke v kristalni mreži ležijo na kristalnih ravninah. Razdalja med sosednjima ravninama (d) je v kristalu vedno enaka. Rentgenski žarki z valovnimi dolžinami 0,5–
2,5 Å sipljejo na elektronih v snovi. Ker so kristalne ravnine razporejene po kristalni mreži periodično, prihaja med sipanjem rentgenskih žarkov do interferenc oziroma do ojačitev in oslabitev. Dodatna pot, ki jo opravi foton, ki se odbije na drugi kristalni ravnini v primerjavi s fotonom, ki se odbije na prvi, je 2d cos , kjer predstavlja vpadni kot fotona. Ojačitev opazimo, če je razlika poti enaka celemu večkratniku (n) valovne dolžine vpadnega fotona. Govorimo o Braggoven pogoju: 2d cos = n [18]. Za PXRD analizo je potreben difraktometer. Naprava ima detektor, ki meri intenziteto in smeri odbitih fotonov. S podatki o intenziteti in položaju ojačitev lahko s pomočjo računalniških programov in podatkov iz podatkovnih baz ugotovimo vrsto materiala, kristaliničnost in fazno čistost. V bazi so zbrani difrakcijski podatki znanih kristaliničnih snovi. Po primerjavi naših praškovnih difraktogramov s tistimi v bazi, lahko identificiramo vzorec [19].
3.5.2 Pogoji meritev
Analiza je bila narejena na inštrumentu Mettler Toledo TG/SDTA. Naredil jo je g. Damjan Erčulj.
Vzorci so bili segrevani v argonu, katerega pretok je bil 100 mL/min, hitrost gretja pa je znašala 5