Passive sampling in monitoring of trace organic chemicals in the environment / Komarova T. V. a, Carter S. J. b, Müller J. F. a
Скачать 4.62 Mb.
|
ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ С ЗАКРЫТЫМ СОРБЦИОННЫМ СЛОЕМ – НОВЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ ВАРИАНТ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ПЛАНАРНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ / Березкин В.Г., Ашрапова И.И., Бузаев В.В., Кормишкина Е.В., Нехорошев Г.А., Чаусов А.В. / Институт нефтехимического синтеза [18 Мнд.с-д, т.4, с11] им.А.В.Топчиева РАН, Ленинский проспект, 29, 119991, Москва, ГСП-1 e-mail: berezkin@ips.ac.ru В настоящее время тонкослойная хроматография (ТСХ) активно применяется в промышлен-ности, научных исследованиях, медицине, контроле окружающей среды и т.д. Однако более широкое использование этого простого и эффективного аналитического метода ограничива-ется рядом недостатков, среди которых важно отметить: во-первых, плохо контролируемый массообмен между подвижной фазой и газовой средой, окружающей сорбционный слой пластинки ТСХ, и, во-вторых, невысокую скорость движения подвижной фазы вдоль сорбционного слоя пластинки ТСХ. Предложенные нами в последние годы новые варианты традиционной ТСХ с закрытым сорбционным слоем позволили уменьшить вышеуказанные недостатки и заметно (до 30%) увеличить скорость движения подвижной фазы вдоль сорбционного слоя пластинки1–3. Для практической реализации ТСХ с закрытым сорбционным слоем нами был предложен ряд решений, наиболее простым из которых является система, в которой пластинку ТСХ располагали между двумя прямоугольными стеклами, причем обычно для уменьшения отрицательного эффекта пристеночного слоя между адсорбционным слоем и покровным стеклом располагали уплотнитель (например, пленку полиэтилена, полипропилена, тефлона и т.д.), причем для сборки хроматографической системы использовали механические зажимы. Предложенный нами подход был успешно применен как в линейной, так и в круговой тонкослойной хроматографии для решения некоторых практических задач. Дальнейшее развитие метода представляется перспективным. Литература 1. Березкин В.Г., Бузаев В.В. Доклады АН, 1996, т.347, №4, с.481. | c08s, c52dp, 2. Berezkin V.G., Kormishkina E.V. J.Planar Chromatogr., 2006, v.19, No.1, p.81. |”несмачивание стенок” 3. Berezkin V.G., Nekhoroshev G.A. J.Planar Chromatogr., 2006, v.19, No.1, p.109. НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ И БИОХИ-МИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ / Брайнина Х.З., Стожко Н.Ю., Малахова Н.А., Козицина А.Н. / Уральский гос. экономический университет, г. Екатеринбург, 8 Марта, 62 [18 Менд.съезд, т.4, с12] Уникальные свойства наноструктурированных материалов (НСМ), а именно, большая повер-хностная энергия, обусловленная ненасыщенными атомными связями, высокая адсорбцион-ная, каталитическая и электрохимическая активность делают НСМ весьма перспективными материалами для использования их в химическом и биохимическом анализе. Организованные наноструктуры металлов получены в результате электрохимического восстановления соответствующих малорастворимых соединений, локализованных на элекпроводных подложках или в нанопорах сетчатого полимера. Наноструктуры оксидов металлов получены в результате предварительного химического синтеза в обратных мицеллах. Изучены условия формирования и особенности электрохимического поведения ансамблей ультрамикро- и наноэлектродов, возникающих в первом случае в модифицирующих слоях и их сенсорные свойства. В результате полученных новых знаний об электрохимических свойствах наночастиц металлов создано новое поколение высокочувствительных сенсоров, про- дуцирующих электрический отклик на концентрацию определяемых ионов металлов в рас- творе, обоснованы новые подходы к снижению предела обнаружения элементов методом ин- версионной вольтамперометрии. Рассматриваются процессы химического синтеза наночастиц с заданными свойствами, их взаимодействия с биологическими объектами, в частности, с живой клеткой, на примере бактерии Escherichia Coli (прокариоты) и клетки саркомы человека (эукариоты) исследовано поведение комплексов клетка или антитело-наночастица в магнитном поле и в электрическом поле электрода. Показана возможность и выбраны условия использования магнитной сепарации в иммуноанализе. Развиваются два основных направления использования нанокристаллических материалов в био- и химических исследованиях: • наночастицы как маркёры и сигналообразующие элементы в исследовании миграции и дифференцировки стволовых клеток, • наночастицы как маркёры в иммуноанализе или катализаторы в сенсорах-биомиметиках. В качестве методов исследования используются электрохимические, магнитные, оптиче- ские, электронномикроскопические и гистохимические методы. Информация используется для разработки новых сенсоров и приборов для медицинских исследований и диагностики. Авторы выражают глубокую признательность за финансовую поддержку МНТЦ (Проекты 342, 2897, 3230) и РФФИ (проекты № 07-03-96070-р_урал_а, 06-03-08141-офи). | c05el, c08s, c05er, c90es, c30ve (magnet), c44ia МЕТОД КИНЕТИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ДАВЛЕНИЯХ Буравцев Н.Н., Билера И.В., Колбановский Ю.А. / Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Москва, Ленинский проспект, 29 [18 Менд.съезд, т.4, с.13] Описан метод кинетической спектроскопии, адаптированный для обнаружения короткоживущих химических частиц, образующихся при термических превращениях различных химических соединений в газовой фазе в диапазонах температур 700-1300 К и давлений 10-100 бар при объемном нагреве газовых смесей путем адиабатического импульсного сжатия в миллисекундном диапазоне1. Метод позволяет получать спектры поглощения коротко живущих химических частиц в диапазоне длин волн 190-600 нм при различных температурах за времена порядка 10-3с. Также по экспериментальным временным зависимостям поглощения света он позволяет получать данные о кинетике коротко живущих химических частиц и определять энтальпии реакций с их участием. В частности, этим методом можно исследовать равновесие между исходным компонентом и коротко живущей химической частицей даже при предпиролизных температурах. Приводятся принципиальная схема экспериментальной установки и методики измерения максимальной степени сжатия εmax, а также временных зависимостей поглощения света [ΔI(t)/I0]λ и давления P(t). Приведена система дифференциальных уравнений математической модели эксперимента. Их компьютерным интегрированием получают временные зависимости: давления P(t), степени сжатия ε(t), температуры T(t), концентраций Сi(t) химических частиц i-ого сорта и поглощения света этими частицами [ΔI(t)/I0]λ. Приводится также методика определения аррениусовских параметров констант скоростей и тепловых эффектов исследуемых превращений при минимизации невязки экспериментальных и расчетных данных о временных зависимостях указанных величин с учетом температурных зависимостей выходов стабильных продуктов пиролиза, определяемых хроматографическими и масс-спектральными методами. Эффективность разработанного метода кинетической спектроскопии иллюстрируются резу- льтатами исследований термических превращений некоторых алканов, алкенов и их галоидо- производных. Приводятся данные о кинетике появления и убыли ряда радикалов, бирадика-лов и карбенов. | c28ic, c29uc, c52dp Литература 1. N.N. Buravtsev, L. S. German, A.S. Grigor'ev, Yu. A. Kolbanovskii, A.A. Ovsyannikov and A. Yu. Volkonskii, Mendeleev Commun. 1993. № 4, 133. КОМПЛЕКС МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ АНАЛИЗА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ / Буряк А.К.а, Голуб С.Л.а, Давидовский Н.В.б, Кузнецов В.И.б, Сердюк Т.М.а, Ульянов А.В.а аИнститут физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва, Ленинский проспект 31, 119991. бФГУП «Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры», Россия, Москва, ул. Щепкина 42, 107996. [18 Менд.съезд, т.4, с.14] Физико-химические процессы, протекающие на поверхности конструкционных материалов при взаимодействии с газовыми и жидкими средами, приводят к изменению поверхности и контактирующей с ней среды. Для поверхности конструкционных материалов такие изменения выражаются в изменении химического состава поверхности с появлением новых функциональных групп, нарушением соотношения между химическим составом поверхности и объема и в изменении структуры поверхности. Косвенное свидетельство изменения свойств поверхности материала – изменение состава контактирующей с ней жидкой или газовой фазы. Такие процессы часто наблюдаются при хранении ракетных горючих. Происходит накопление в топливе продуктов коррозии, продуктов трансформации топлива, которые приводят к изменению его свойств и нарушениям в работе двигателей. Углеродные пленки на поверхности резко ухудшают ее теплопроводность, что может привести к прогару двигателя. Отложение на поверхности трактов охлаждения окислов металлов (продуктов коррозии, перешедших в топливо) вызывает прогар двигателя даже при микронных толщинах пленок окислов. Видно, что рассмотренные проблемы могут быть решены только на основе комплексного подхода, сочетающего применение различных приборных методов и теоретических исследований. Для анализа органических соединений на поверхности конструкционных материалов предло-жен комплекс масс-спектрометрических методов, состоящий их хромато-масс-спектрометри-ческого, термодесорбционного масс-спектрометрического и лазерно–инициированной десорбции с ионизацией в матрице. Хромато-масс-спектрометрическое исследование (ХМС) позволяет зарегистрировать начало процесса коррозии или разложения топлива за счет обнаружения и идентификации микропримесей. Один из примеров – накопление в несимметричном диметилгидразине продуктов его трансформации при взаимодействии с неподготовленной поверхностью резервуаров хранения. Термодесорбционное масс-спектро-метрическое исследование (ТДМС) позволяет определять физически адсорбированные и хемосорбированные соединения, в том числе и по их продуктам деструкции. Термодесорбци- онное масс-спектрометрическое исследование дает возможность экспериментально определять энергии активации десорбции для адсорбированных и хемосорбированных моле- кул, теплоты сублимации или испарения в случае полислойной адсорбции. Масс-спектромет-рический метод лазерно–инициированной десорбции с ионизацией в матрице (MALDI) применяется для анализа продуктов полимеризации/поликонденсации (фактических смол), образующихся в топливе при длительном хранении. | c08s, c30ve, c25pm, c19tl СПЕКТРОМЕТРИЯ ИОННОЙ ПОДВИЖНОСТИ: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ Буряков И.А. / Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, пр. Акад. Коптюга, 3, 630090, Новосибирск, РФ, e-mail: buryakov@uiggm.nsc.ru [18 Менд.съезд, т.4, с.15] Спектрометрия ионной подвижности – ионизационный аналитический метод, включающий отбор и ввод газовой пробы, содержащей смесь веществ, ионизацию атомов и молекул смеси, разделение ионов по типам по их подвижности в газе при атмосферном давлении или ниже (до 0.1 торр), регистрацию разделенных типов ионов. Для ионизации компонентов использу-ют химическую ионизацию при атмосферном давлении (бета-источники, содержащие радиоизотопы 63Ni, 3H, 241Am; источник коронного разряда; вакуумная микрорентгеновская лампа), фото-, лазерную и поверхностную ионизации, ионизацию электрораспылением, лазерную десорбцию/ионизацию из матриц. Разделение ионов по типам производят методами: времяпролетной спектрометрии ионной подвижности (СИП) (синоним – плазмен-ная хроматография); спектрометрии приращения ионной подвижности (СПИП) (синонимы – дифференциальная спектрометрия подвижности, спектрометрия ионной подвижности в асимметричном поле). Таблица. Основные аналитические показатели устройств, основанных на различных методах разделения ионов. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Аналитические | СИП | СПИП показатели _______ |_____________________________|____________________________ Предел | 0.7 пг /с (ТНТ), 6 пг (ТНТ), 1-2 ppt (пары ТНТ, ДНТ, обнаружения | 2 пг (кокаин), 27 пг (ТЭН) кокаин); 0.7 пг (ТНТ) | Разрешающая | типичные значения – 20-40, типичные значения – Способность | максимальное 260 10-30, максимальное 100 | Быстродействие | 1–20 с (весь спектр) 0.1–1 с (один тип иона) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- В аналитических приложениях устройства, основанные на методе спектрометрии ионной подвижности, используют как: портативный газоанализатор для обнаружения, идентифика-ции и определения концентрации микропримесей веществ в объектах окружающей среды (воздух, вода, почва); хроматографический детектор; потоковый ионный фильтр для масс- спектрометриического анализатора. | c40em, c30ve, C07B, C01, C08H Устройства спектрометрии ионной подвижности применяют для решения следующих задач: экспресс-обнаружение взрывчатых, наркотических, отравляющих, сильнодействующих и ядовитых веществ; разделение изомеров веществ; предварительное разделение (перед масс-спектрометрическим анализом) сложных смесей биомолекул (протеинов, пептидов и т.п.); экспресс-диагностика заболеваний человека по составу выдыхаемого воздуха; т.п. ПАКЕТ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ UNICHROM ДЛЯ РАБОТЫ В ЕДИНОМ СТИЛЕ С РАЗЛИЧНЫМ АНАЛИТИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ /Бычков С.М., Коваленко А.Н., Мазаник А.Л., Черепица С.В. / Институт ядерных проблем Белгосуниверситета, г.Минск, ул.Бобруйская 11, 220050, РБ [18 Менд.съезд, т.4, с.16] Для унификации работы с различным аналитическим оборудованием различных фирм, производителей аналитического оборудования, была предложена идея и осуществлен проект по разработке универсальной системы автоматизации аналитических исследований UniChrom1. Система UniChrom поддерживает работу различных газовых и жидкостных хроматографов, дозаторов автоматических газовых и жидких проб, систем капиллярного электрофореза, спектрофотометров, атомно-эмиссионных спектрометров, блоков аналого-цифровых преобразователей и других устройств ведущих российских и зарубежных фирм-производителей аналитического оборудования. Работа со всеми приборами, контроль текущего состояния, управление газовыми потоками, температурными зонами, насосами, устройствами автоматического ввода проб и другими элементами в реальном масштабе времени, регистрация и хранение данных, а также формирование итоговых отчетов выполняется для всего поддерживаемого оборудования в едином формате системы UniChrom. Приведены примеры унификации работы с различным современным аналитическим оборудованием как в аккредитованных испытательных лабораториях крупнейших предприятий нефтехимического комплекса Беларуси, России и Украины, так и в рядовых лабораториях вузов и научно-исследовательских центров. С целью широкой апробации системы UniChrom и ускорения наработки учебно-методического материала предлагается во все вузы в учебный и научно-исследовательский процесс передать пакет программного UniChrom обеспечения на безвозмездной основе. Одновременно предполагается предоставить технологии создания методического учебного материала на основе современных компьютерных технологий. | C01B-G, C07B, c30ve Литература 1. С. В. Черепица, С. М. Бычков, А. Н. Коваленко, А. Л. Мазаник, Партнеры и Кокуренты 2005, 1, 24. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ОКСИ-ХЕМИЛЮ-МИНЕСЦЕНЦИИ / Васильев Р.Ф., Вепринцев Т.Л., Наумов В.В., Трофимов А.В., Федорова Г.Ф., Цаплев Ю.Б. / Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля,119991 Москва, ул. Косыгина, 4 [18 Менд.съезд, т.4, с.17] Окислительные процессы1,2 и различные реакции пероксидов3 в органических системах часто сопровождаются электронным возбуждением и испусканием хемилюминесценции. Ввиду решающей роли кислорода в таких процессах, это явление называют окси-хемилюминесцен-цией1,2. Представленная работа посвящена основам универсального хемилюминесцентного подхода к слежению за ходом окислительных процессов, прежде всего, в присутствии анти-оксидантов. Причина особого интереса к антиоксидантам заключается в их огромном значении для самых разных областей биологии, наук о материалах, химических технологий и разработки аналитических и диагностических методов. В основном аналитическом методе представленной работы используется окси-хемилюминесценция углеводородов. Сам факт того, что антиоксиданты, подавляя окислительные процесссы, тушат возникающее в них свечение, открывает возможность прямого аналитического использования окси-хеми-люминесценции. Подход основан на конкуренции диспропорционирования пероксидных радикалов, приводящего к возбуждению эмиттера света, и перехвата этих радикалов молекулами антиоксиданта, приводящего к тушению свечения. Глубина тушения и кинетика восстановления интенсивности по мере расходования антиоксиданта зависят от его реакционной способности (силы антиоксиданта) и концентрации. Методики экспериментов и численного анализа результатов отработаны для изучения разнообразных антиоксидантов в разных средах. Аналитические возможности метода проиллюстрированы на примерах изучения антиоксидантов в различных фазах: в жидкостях (углеводородные и водные растворы), в твердых образцах (полимеры) и в газовой фазе (окружающий воздух). Хеми-люминесцентное обнаружение антиоксидантов в воздухе не имеет аналогов в литературе. Установлено, что эти летучие техногенные антиоксиданты из атмосферных загрязнений чрезвычайно вредны для животных и человека. Другие биологические важные примеры, рассмотренные в настоящей работе, относятся к определению содержания антиоксидантов различной силы в одних и тех же образцах (плазма крови, растительные экстракты), изучению анти- и проокислительной активности производных токоферола и изучению антиоксидантов в липидах. При анализе антиоксидантного статуса липидных образцов необходимо учитывать ряд особенностей, прежде всего, неполное тушение хемилюминесценции антиоксидантом. Показано, что остаточное "неклассическое" свечение обусловлено распадом лабильных диоксетанов, возникающих при циклизации пероксидных радикалов липидов. | c01oO, c48la, C07B, C08H Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 05-03-32730a), Отделения химии и наук о материалах РАН (программа № 1, 2004-2006) и Фонда содействия отечественной науке. Литература 1. В. А.Беляков, Р. Ф. Васильев, Г. Ф.Федорова Кинетика и катализ 2004, 45, 355. 2. G. F. Fedorova, A. V. Trofimov, R. F. Vasil’ev, T. L. Veprintsev, ARKIVOC 2007, 163. 3. W. Adam, A. V. Trofimov, In: The Chemistry of Peroxides, Patai Series, Wiley: Chichester, 2006, 1171. |
Похожие:
 | | Оон st/SG/AC. 10/30 «Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (Согласованная на глобальном уровне... | |
 | Части настоящего госта были включены в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на обязательной... |