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.
|
НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА ЛЕГКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Григорович К.В. / Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 119991, Москва, Ленинский пр. 49 [18 Менд.съезд, т.4, с.24] Методы горячей экстракции в несущем газе обычно используются для определения содержа-ния легких элементов в неорганических материалах. Качество металлических и порошковых материалов определяется не только их химическим составом и структурой, но и содержанием различных форм водорода, азота, углерода и кислорода, присутствующих в матрице и их рас-пределением между твердым раствором и различными соединениями, такими, как гидриды, нитриды и оксиды. Фракционный газовый анализ (ФГА) является одной из возможностей современных анализаторов. Фракционный газовый анализ основан на разнице термодинамической стабильности соединений, таких, как гидриды, оксиды и нитриды и представляет модификацию процесса определения кислорода в металлах методом восстановительного плавления в графитовом тигле в токе несущего газа, при линейной зависимости скорости нагрева образца от времени. Первые попытки применения метода высокотемпературной экстракции в несущем газе были предприняты в начале в конце прошлого века. Однако широкое применение данного метода было ограничено отсутствием решения двух проблем. Первой из них было отсутствие отработанной процедуры анализа и программного обеспечения для обработки неизотермических кинетических данных. Расшифровка и восстановление истинных кривых газовыделения из образца при нагреве по заданному линейному закону представляла сложную нелинейную задачу. Было разработано оригинальное программное обеспечение для обработки результатов фракционного газового анализа OxSeP1 для современных газоанализаторов. Численные процедуры восстановления истинного сигнала газовыделения с учетом аппаратного влияния и алгоритма решения обратной задачи разделения суммарной кривой на исходные пики были разработаны. На основе анализа кинетики и термодинамики неизотермического восстановления оксидов и диссоциации нитридов в насыщенном углеродом расплаве разработана физико-химическая модель и программное обеспечение OxID для идентификации соединений. Применение развитой идеологии метода и программного обеспечения для обработки результатов позволяют определять количественно содержание кислорода и азота связанного с поверхно- стью образца, оценить содержание растворенных газов, определить содержание связанного в различные типы соединений. Были проведены экспериментальные исследования металлов, сплавов, порошков тугоплавких металлов и их соединений методом фракционного газового анализа. Результаты показали хорошую корреляцию с данными других методов анализа. Показана высокая точность методом фракционного газового анализа и применимость метода для анализа промышленных марок сталей, сплавов и порошков. | c19tl, c51bd References 1. K.V. Grigorovitch, A.M. Katsnelson, A.S. Krylov and A.V. Vvedenskii, in Proceedings of The 4th International Conference on Analytical Chemistry in the Steel and Metal Industries, Luxembourg 1994, p. 527-532. 2. Памяти профессора Г.М. Варшал посвящается КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЙ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ /Дворкин В.И. / Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН 119991 ГСП-1 Москва, Ленинский пр-кт 29. E-mail: dvorkin@ips.ac.ru Изучено современное состояние и тенденции использования компьютеров в российских аналитических лабораториях, выполняющих рутинные исследования. Оказалось, что свыше 80% лабораторий используют компьютеры в том или ином качестве. Если не считать неспе-цифического использования компьютерных программ (например, для подготовки текстов), можно выделить следующие направления компьютеризации аналитических лабораторий: • использование компьютеров и программ, являющихся неотъемлемой частью аналитичес- ких приборов; • LIMS; • специализированные общелабораторные компьютерные программы. Использование компьютеров как неотъемлемой части того или иного аналитического прибо-ра является обычной практикой, однако эти компьютеры практически не используются в других целях. В то же время необходимость соответствовать требованиям документов ИСО/ МЭК 17025 и ИСО 5725 заставляет лаборатории использовать компьютерные программы при построении систем обеспечения качества результатов анализов. Это либо LIMS, либо специализированные программы (компьютеризация «блоками»). Использование LIMS ограничено их высокой стоимостью, сложностью и необходимостью специального обучения персонала и т.д. В России подобные системы используют не более 1% лабораторий, и их число растет очень медленно. Оптимальным для большинства лабора-торий является использование специализированных программ, к которым предъявляются следующие требования: низкая стоимость, простота и удобство в работе. В докладе подробно рассматриваются наиболее распространенные в настоящее время программы такого типа для контроля качества исследований и для ведения лабораторной документации и тенденции их развития. [18 Менд.съезд, т.4, с.25] МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И СТРАТЕГИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ИОНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА / Долгоносов А.М., Прудковский А.Г., Колотилина Н.К., Полынцева Е.А. / Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН, г.Москва, ул.Косыгина, 19 [18 Менд.съезд, т.4, с.26] Теоретически обоснованное, адекватное, моделирование хроматографии возможно только на базе теории динамики сорбции – с описанием как термодинамического равновесия, гидроди-намики, так и кинетики процесса сорбционного разделения. Разработана математическая модель указанного уровня и на ее основе создана компьютерная программа IONCHROM1 – симулятор ионного хроматографа, позволяющая с удовлетворительной точностью предска-зывать поведение смесей ионов в сложных условиях ионохроматографического разделения, оптимизировать условия разделения заданных смесей и решать обратные задачи для анализа ионного состава растворов. Базой математической модели являются как уравнения динамики сорбции и исследования авторов в области кинетики высокоэффективной ионной хромато-графии2, так и развитый ими метод оптимизации разделения, основанный на построении динамической карты хроматографической системы3. Модель адекватна в широком диапазоне изменения параметров и может быть использована для расчета хроматографического поведения различных веществ в колонках с различными ионообменниками. В компьютерной программе для моделирования ионной хроматографии, предусмотрена возможность расчета как изократических4, так и градиентных режимов5. Разработана схема, позволяющая согласовать модельные расчеты с хроматографическими экспериментами и минимизировать время и затраты на анализ неизвестной смеси ионов. Работа проводилась при финансовой поддержке Российского Фонда фундаментальных исследований (код проекта: 05-03-32476). | C07B, C01B, c52dp, c51bd Литература 1. Прудковский А.Г., Долгоносов А.М. Программа для моделирования ионной хроматографии IONCHROM. Зарег.: Роспатент, Свид. № 2000610520 (РФ), 19.06.2000. 2. Прудковский А.Г., Долгоносов А.М. Теория ионной u1093 роматографииõ: универсальный подход к описа-нию параметров пика // Журн. аналит. химии. 1999. т.54, №2. с.118-122. 3. Долгоносов А.М., Сенявин М.М., Волощик И.Н. Ионный обмен и ионная хроматография. М., Наука.1993. 222 с. 4. Долгоносов А.М., Прудковский А.Г. Программа адекватного моделирования IONCHROM – эффективное средство решения практических задач ионной хроматографии // Журн. аналит. химии. 2002. Т.57,№12. С.1276-1283. 5. Долгоносов А.М., Прудковский А.Г., Колотилина Н.К. Прямая и обратная задачи моделирования градиентной ионной хроматографии // Журн. аналит. химии, 2007, в печати. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА / Евтушенко Ю.М. / ЗАО “Электроизолит” [18 Менд.съезд, т.4, с27] 141371 Московская обл., г. Хотьково, ул. Заводская, 1 Методы функционального анализа широко применяют на стадиях синтеза и последующей идентификации органических соединений. Для этого используют химические, спектральные, хроматографические, электрохимические, масс-спектрометрические, ядерно-магнитные и другие методы анализа. По-прежнему важными для идентификации веществ являются результаты элементного анализа. Чистоту вещества в ряде случаев оценивают по содержанию реакционноспособных функциональных групп или брутто-содержанию ключевых гетероатомов. В химии полимеров, лакокрасочных, композиционных и других материалов одним из основных критериев является реакционная способность синтетических продуктов, определяемая как массовой долей реакционноспособных функциональных групп, так и кон-центрацией стабилизирующих, пластифицирующих и других добавок. Функциональный анализ такого рода представляет собой технологическую пробу. Выполнение этого анализа в ряде случаев более рационально по сравнению с определением массовой доли функциональных групп. Важность разработки новых методов и методик органического функционального анализа можно проиллюстрировать рядом примеров. Так, при изучении химизма каталитических процессов, как правило, исследуют кинетику реакции путем измерения изменения концентрации реагирующих веществ или функциональных групп. На основании кинетических данных обосновывают существование гипотетических промежуточных структур, которые в обычных условиях нельзя выделить из реакционной смеси. Разработка адекватных моделей химических реакций с использованием элементов функционального анализа, позволяющих регистрировать изменение функции системы, является одной из важнейших задач изучения каталитических процессов. Использование полимерных материалов, содержащих функциональные группы, в качестве ионитов, хроматографических сорбентов, материалов электродных мембран и т.д. существенно расширяет возможности сорбционных, хроматографических, и электрохимических методов анализа. Эффективность этих систем зависит от их функциональности – сочетания и концентрации функциональных групп различной природы. Классификация и идентификация некоторых природных веществ переменного состава, например, гуминовых кислот, лигнина и др., может быть основана на функциональном составе – соотношении и концентрации разных функциональных групп или соединений на их основе. Экологическая безопасность в условиях расширения использования синтетических материалов неразрывно связана с разработкой новых методов определения вредных веществ в объектах окружающей среды с применением методов разделения и концентрирования. Наконец, динамично развивающееся направление в современной химии – нанотехнология. Промышленное освоение производства наноматериалов требует создания систем мониторинга – контроля технологических процессов и готовой продукции. Требуют внимания и возможные экологические последствия производства и применения наноматериалов. | c40em, c52dp, c51bd ОКСИТЕРМОГРАФИЯ – НОВЫЙ КИНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА ОРГАНИ-ЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ / Зуев Б.К.а, Гладышев П.П.б, Филоненко В.Г.а, Моржухина С.В.б, Зуев Ю.Б.в, Гладышев Д.П.г / аVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry Russian Academy of Sciences, zubor@geokhi.ru вООО НТЦ «Зубор», бУниверси-тет «Дубна», glad@uni-dubna.ru гООО «Инновационный альянс». [18 Менд.съезд, т.4, с.28] Задача определения и установления природы следовых количеств органических веществ на фоне различных природных и техногенных неорганических композиций и матриц не может быть решена традиционными методами Нами разработан новый кинетический метод анализа органических веществ находящихся в неокисляемой неорганической матрице (вода, минера-лы, кремнеземы, сорбенты и т.д. Основой метода является термическая (или термоокисли-тельная) деструкция органических веществ в потоке инертного газа (или инертного газа с заданным содержанием кислорода) при наложении температурного градиента на образец с последующим исчерпывающим окислением продуктов деструкции в потоке инертного газа с дозируемым содержанием кислорода. В качестве первичного аналитического сигнала высту-пает убыль содержания кислорода в инертном-газе носителе одним из известных способов. Разработанный метод был назван окситермография.1 Как известно, термическая и термоокис-лительная деструкция органических веществ определяется их химической структурой и температурой реакционной системы. По своей сути предложенный метод подобен термогра-фии, в отличие от которой измеряется не потеря веса вещества в результате его термодестру-кции, а затрата кислорода на исчерпывающее окисление газообразных продуктов деструкции. Созданы различные типы окситермографов, отличающиеся по способу создания температур-ного градиента и оп способу регистрации остаточного кислорода в газовой фазе. Среди них следует отметить приборы для определения ХПК в воде и для определения органики в почвах и донных отложениях. Созданная техника позволяет исследовать термоокисление органичес-ких структур в потоке бинарной смеси кислород-инертный газ с заранее заданным парциаль-ным давлением кислорода, а также изучать термодеструкцию органических структур в инер-тной среде. Все типы приборов позволяют регистрировать как потребление кислорода, так и его выделение. Способ и технические решения защищены патентами России. Метод был успешно применен для определения идентичности нефтепродуктов и других ком-мерческих продуктов, сложных органических смесей биологического происхождения; для определения суммарного содержания органического вещества (масляных пленок) на поверх- ности воды2. Возможность контроля выделения кислорода при быстром нагреве позволила разработать метод определения сорбционной емкости сорбентов по кислороду с чувствитель- ностью, позволяющей регистрировать сорбционную емкость отдельных зерен и изучать кинетику десорбции. Предложенные методы позволяют определять содержание привитой органической фазы (в том числе ферментов, биорецепторов и др.) на поверхности сорбентов, сенсорных систем, в нано материалах и устройствах. | c01oO, c19tl, c40em Литература 1. B.K. Zuev, P.P. Gladyshev Oxythermography – a New Method of Determination of Trace Quanti-ties of Organic Substances, International Congress on Analytical Sciences ICAS-2006, 25-30 June, Moscow, Russia. Book Abstracts. p. 548 2. B. K. Zuev, V. V. Kovalenko, E. V. Kul’bachevskaya, A. Yu. Olenin, and V. V. Yagov Journal of Analytical Chemistry Vol. 56, No. 5, 2001 p. 481 ПРОБЛЕМЫ АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕДКИХ И ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ / Карпов Ю.А., Барановская В.Б., Пархоменко Ю.Н., Филиппов М.Н. / ГИРЕДМЕТ, г. Москва, Б.Толмачевский пер.,5, analytica@girmet.ru Аналитический контроль играет особую роль в производстве и применении редких и драгоценных металлов (РДМ). От результатов аналитического контроля кардинально зависит оценка качества сырья, полупродуктов и готовой продукции. К аналитическому контролю РДМ в связи с этим предъявляются высокие требования по чувствительности, точности, избирательности и универсальности применяемых методов. К редким и драгоценным металлам относятся около 40 элементов Периодической системы, их содержания в сырье и продукции варьируется от 10-4 до 100% масс. Поэтому задачи аналитического контроля РДМ весьма разнообразны, требуют специальных подходов, средств и методов. В 50-е–80-е годы прошлого века были сформированы методология и комплекс методик анализа РДМ. Однако многие из разработанных методов устарели и требуют замены. В то же время появились новые области применения РДМ, для которых методы диагностики вообще отсутствуют. В связи с этим возникли проблемы модернизации методов аналитического контроля РДМ, их гармонизации с существующими требованиями, возможностями современной аппаратуры, метрологическим и информационным обеспечением. В данной работе эти проблемы и возможные пути их решения рассматриваются примени-тельно к видам технологических переделов и готовой продукции. Прежде всего – это сырьевой блок, включающий определение ценных и сопутствующих компонентов в минеральном и вторичном сырье, продуктах их обогащения. Особое внимание в этом разделе уделено вопросам пробоотбора, пробоподготовки и внедрению рентгеновских и атомно-спектральных методов анализа. Второй блок включает анализ «богатых» полупродуктов и концентратов с высокой точностью и экспрессностью. Большое значение в этой работе приобретает создание необходимого метрологического обеспечения и модернизация приборной базы. Третий блок относится к готовой продукции – чистым металлам, сплавам, лигатурам, химическим соединениям. В этой области отмечена необходимость увеличения числа определяемых примесей и повышение чувствительности анализа. Перспективными методами решения данной задачи являются различные виды масс-спектрометрии (искровая, лазерная, ИСП и др.) и современные модификации атомно-спектрального анализа. Темой четвертого блока являются высокочистые вещества, полупроводники и наноматериалы. Особое внимание в этом разделе уделено методам локального и послойного анализа, а также особенностям метрологии наноаналитики. Решение рассмотренных проблем потребует фокусирования внимания ряда аналитических школ, проведения теоретических и экспериментальных работ, изучение зарубежного опыта, материальных затрат и определенного периода времени. [18 Менд.съезд, т.4, с.29] | C01G, c30ve Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, номер гранта 07-03-00597, Совета по грантам Президента РФ для поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ, номера грантов НШ-4477.2006.3, МК-2143.2007.3 |
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... |