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.
|
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ / Касимов Р.М., Шабанова Ч.М. / Институтт Хим. Проблем НАН Азербайджана, Баку, пр.Г.Джавида 29, e-mail:shabanovacm@mail.ru [18 Менд.съезд, т.4, с.30] Рассматривается возможность применения метода временной спектроскопии для идентифи-кации полярных жидкостей, обладающих дисперсией волн в диапазоне сверхвысоких частот1. При импульсном зондировании слоя жидкости с регулируемой в процессе анализа толщиной l ее слоя и последующего Фурье-преобразования отраженного сигнала, результирующее компьютерное изображение отраженного сигнала представимо в координатной плоскости l и длины волны λ контурной картой уровней постоянного коэффициента отражения ρ волны (см.рис.). Характерной особенностью этих получаемых карт является существование на них избирательных значений l и λ, при которых функция ρ(l,λ) достигает нулевых по величине минимумов. Существование подобных нулевых минимумов функции ρ(l,λ) связано с найденным ранее теоретически и подтвержденное экспериментально явлением безотража-тельного или полного поглощения электро-магнитного излучения, которое возникает в нанесенном на металлическую подложку слое вещества при строго определенных и присущих данному веществу так называемых избирательных значений толщины l0 слоя вещества и длины волны λ0 падающего излучения2,3. Знание на контурной карте ρ координат этих минимумов позволяет идентифицировать анализируемую жидкость путем сравнения их избирательных значений l0 и λ 0 с аналогичными значениями l0, λ0 известных полярных жидкостей, предварительно определенными и введенными в информационный банк данных компьютера. Для реализации этой задачи создано соответствующее алгоритмическое и программное обеспечение для формирования банка данных избирательных значений l0, λ0 полярных жидкостей, визуализации пространственно-частотного представления отраженного сигнала исследуемого вещества, нахождения по нему координат избирательных параметров вещества и последующего его распознавания по указанным параметрам. Рис. 1. Компьютерное изображение топологической карты линий постоянных значений ρ вблизи избирательных величин λ и l ацетона; – при ρ ≈ 0 . | c52dp, c30ve, c51bd Литература 1. Ахадов Я.Ю.Диэлектрические параметры чистых жидкостей.1999, Изд.МАИ, с.854. 2. Касимов Р.М. Инженерно-физический журнал. 1994, т.67, № 5-6, с.489. 3. Касимов Р.М., Калафи М.А., Касимов Э.Р., Каджар Ч.О., Салаев Э.Ю. Журнал технической физики, 1999, т.66, № 5, с.167. ТРЕК-КАЛОРИМЕТР В ОЦЕНКЕ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТОПОДОБНЫХ СОПОЛИМЕРОВ И ПОЛИМЕРНЫХ ГЕЛЕЙ / Котельников Г.В.а, Моисеева С.П.а, Бурова Т.В.б, Гринберг В.Я.б, Лозинский В.И.б, Хохлов А.Р.в [18 Менд.съезд, т.4, с.31] аИнститут биологического приборостроения РАН, Институтская, 7, 142290, Пущино, Московкая область, Россия бИнститут биохимической физики РАН, Косыгина, 4, 119334, Москва, Россия вИнститут элементоорганических соединений РАН, Вавилова, 28, 119991, Москва, Россия Трек-калориметр обладает существенными преимуществами перед современными аналогами. В нем добавка равномерно распределяется по длине калориметрической камеры подобно следу, оставляемому дозирующей иглой при ее перемещении по образцу. Соответственно, название калориметра Трек-калориметр подчеркивает новизну построения калориметра. Заложенные в калориметр научно-технические решения обеспечивают полное смешение реагентов в камере, а также смешение реагентов с различной плотностью; выделение с высокой точностью измерительного объема и, соответственно, измерение удельных параметров тепловой мощности с большей точностью; калориметрические измерения без предварительного термостатирования титранта. Трек-калориметр позволяет измерять тепловую мощность каталитической реакции на фоне паразитной тепловой мощности смешения растворителя с образцом, которая может быть на несколько порядков больше измеряемой тепловой мощности. Трек-калориметр применен для исследования каталитичес-ких свойств ряда сополимеров N- винилкапролактама с N-винилимидазолом. Установлено, что эти свойства кардинально зависят от конформационного состояния сополимера. Переход сополимера в компактную конформацию типа полимерной глобулы приводит к существен-ному повышению каталитической активности сополимера. Рис. 1. Трек-калориметр: 1-HP34420A нановольтметр; 2 – электронный блок; 3 – калоримет- рический блок; 4 – экран; 5 – шаговый двигатель, управляющий шприцами; 6 – шаговый двигатель, управлящий поршнями шприцов; 7 – держатель шприцов; 8 – заправочные шприцы; 9 – монитор управляющего компьютера; 10 – препараты для тестирования. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 06-08-01237а) | C08, c25pm, c66ez, c67ed, c57kt СПЕКТРОТОМОГРАФИЯ ГЕТЕРОФАЗНЫХ СЛОЕВ МЕТАЛЛ-ОКСИДНЫХ СЕНСОРОВ / Котенев В.А., Цивадзе А.Ю. / Институт физической химии и электрохимии РАН им. А.Н.Фрумкина, Ленинский пр.31, Москва, 119991, Россия, [18 Менд.съезд, т.4, с.32] e-mail: kotenev@phyche.ac.ru Представлены методические основы цифровой микроспектротомографии зеркального отра-жения металла с неоднородным наноструктурным слоем. Спектры отражения от такой системы могут быть обработаны с применением модифицированных в приложении к рефлек-тометрии алгоритмов реконструктивной эллипсометрической спектротомографии1. Это позволяет контролировать толщину, топографию и профили химического состава по глубине активных микросенсоров. Рассмотрены общие методические и математические подходы для использования томографического подхода реконструкции внутреннего строения поверхност-ных слоев и пленок для наиболее распространенных типов неоднородности, свойственных гетерогенным физико-химическим наносистемам. Спектральные измерения света, отражен-ного от неоднородного поверхностного нанослоя позволяют реализовать томографический принцип и восстановить внутреннее строение слоя путем решения интегрального уравнения 1 рода. Представлены принципы и математические основы ультрафиолетовой, VIS и инфра-красной спектротомографии для неразрушающего контроля распределения физико-химиче-ских свойств по объему неоднородных поверхностных металл-оксидных нанослойных структур. Метод протестирован на примере контроля термооксидного слоя на поверхности сплава на основе системы железо-хром через 1 ч атмосферного оксидирования при температурах от 100 до 800°С. Показано, что при оксидировании тонкопленочных образцов сплавов различного состава на основе системы Fe-Cr подбором условии процесса (давления окислителя и в частности температуры оксидирования) можно выращивать неоднородные гетерофазные и в ряде случаев многослойные термооксидные нано- и микропленки и покрытия, обладающие выраженными сенсорными (фотоэлектрическими) свойствами, связанными с распределением степени наногетерогенности и гетерофазности по глубине слоя. Очевидно, применение нераз-рушающей спектротомографии может способствовать выявлению условий термообработки, позволяющих создавать на поверхности сплавов на основе системы железо-хром нанострук-турированные металл-оксидные активные сенсорные слои заданной топологии, структуры, профиля состава и характера проводимости и тем самым существенно расширить области применения и условия эксплуатации соответствующих компонентов сенсорных систем в окислительных и агрессивных средах. | C01G, c01oO, c90es Литература 1. V.A.Kotenev, Proceedings of SPIE, v.1843, 1992, p.259. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АНОМАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОСНОВАННЫЕ НА ИЗМЕРЕНИИ ЯДЕРНЫХ КВАДРУПОЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ / Кравченко Э.А.а, Орлов В.Г.б, Моргунов В.Г.а / аИнститут общей и неорганической химии РАН, 119991 Москва, Ленинский пр. 31 бРоссийский научный центр «Курчатовский институт», 123182 Москва, пл. Курчатова 1 С помощью измерения ядерных квадрупольных взаимодействий (ЯКВ) в ряде соединений составов RkMlAmOn (M=Bi, Sb; R=Ba, Cd; A=Al, В, Ge, Br, Cl), не содержащих носителей магнетизма (атомов d- или f-элементов), выявлены уникальные магнитные свойства: внутрен-ние (локальные) магнитные поля (Hлок) до 250 Гc, пара-магнетизм, зависящий от магнитной предыстории образца, магнетоэлектрический эффект1−3. Эксперименты по измерению ЯКВ оказались единственными методами обнаружения указанных аномалий, так как проводятся в нулевых или слабых (≤0.01 Т) внешних магнитных полях. Традиционными методами, исполь-зующими большие (десятки Т) магнитные поля, эти аномалии не наблюдаются. Методы СКВИД-магнитометрии, значительно более чувствительные, чем, например, метод Фарадея, измеряют макроскопические характеристики вещества и лишь дополняют методы, основанные на измерении параметров ЯКВ, которые определяют микроскопические характеристики локальных магнитных полей на атомных ядрах. Аномалии в магнитных свойствах соединений отчетливо проявляются в спектрах ЯКР как в виде зеемановских расщеплений, так и в виде модуляций огибающей спинового эха (ОСЭ). В данной работе обсуждаются экспериментальные и теоретические подходы, развитые для определения величин и ориентации Hлок по их спектральным проявлениям. Количественная оценка параметров Hлок велась с использованием оригинальных программ компьютерного моделирования спектров ЯКР ориентированных моно-кристаллов во внешних полях. Для выявления слабых (<10 Э) локальных полей в порошкоообразных соединениях осуществля-лось измерение малых (в пределах ширины линии) величин расщеплений линий с помощью регистрации и последующего математического анализа ОСЭ. Для регистрации ОСЭ и современной компьютерной обработки данных эксперимента созданы необходимые дополнения к импульсному спектрометру ЯКР. Теоретический анализ модуляций ОСЭ, производимых Hлок, позволил с высокой точностью определять величину и ориентацию локальных полей относительно кристаллографических осей образца. Выявлено присутствие Hлок и определены их величины и ориентация в большом числе считающихся диамагнитными соединений висмута(III) и сурьмы(III). Обсуждается возможная природа аномальных магнитных свойств изученных соединений. [18 Менд.съезд, т.4, с.33] Работа выполнена при финансовой поддержке Отделения химии и наук о материалах РАН. | C07B, c30ve Литература 1. E.A. Kravchenko, V.G. Morgunov, Yu.F. Kargin, and A.V. Egorysheva, V.G. Orlov, and M.P. Shlikov, Appl. Magn. Reson. 2004, 27, 65. 2. E.A. Kravchenko, V.G. Orlov, V.G. Morgunov, Yu.F. Kargin, A.V. Egorysheva, and M.P. Shlikov, Hyperfine Interactions, 2005, 158, 181. 3. Э.А.Кравченко, В.Г. Орлов, М.П. Шлыков, Успехи химии, 2006, 75, 86. РАЗРАБОТКА НОВЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ АНАЛИЗА БИООБЪЕКТОВ / Курочкин В.Е. Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, [18 Менд.съезд, т.4, с.34] 190103, Санкт-Петербург, Рижский пр., д. 26 Анализ развития приборов и средств для изучения биообъектов приведен на основе изучения статей в Nature, Analytical Chemistry, “The Economist”. “Докладах РАН”, “Журнале аналити-ческой химии” и других ведущих периодических журналов, издаваемых в России и за рубежом. Данные по 2005-2007 гг. сравниваются с аналогичными данными за середину 90-х гг. XX в. Показано, что рынок аналитических приборов для изучения биополимеров в США увеличился за 10 лет в 10 раз прежде всего за счет появления нового поколения аппаратуры для сиквенирования ДНК, микрофлюидного флуоресцентного иммуноанализа и очень быст-рого развития масс-спектрометров для анализа структуры белков. Развитие отечественных приборов обсуждается на основе анализа целевой научно-технической программы Президи-ума РАН “Разработка уникальных научно-иследовательских приборов и оборудования для учреждений РАН” за пятилетний период. | C07B, c30ve, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ Лебедев А.Т. / Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, [18 Менд.съезд, т.4, с.35] Ленинские Горы 1/3, Москва 119992 В последние 15-20 лет масс-спектрометрия стала незаменимым методом качественного и количественного определения самых разнообразных веществ: от изотопов химических элеме-нтов до синтетических и природных полимеров. Она позволяет работать как с индивидуаль-ными соединениями, так и со сложнейшими смесями сотен и тысяч веществ без их предвари-тельного разделения. Развитие масс-спектрометрии идет столь бурно, что в данном докладе достаточно отметить лишь наиболее интересные достижения последних трех лет. Говоря о приборостроении, следует упомянуть значительный прогресс в области время-про-летных приборов. Новаторские достижения связаны с уменьшением размеров (приборы ве-сом чуть более килограмма), увеличением разрешающей способности (до миллиона), созда- нием тандемных масс-спектрометров с разнообразными методами активации фрагментации. Три года назад создан принципиально новый тип анализатора, ставший серьезным конкурен-том ионному циклотронному резонансу. Орбитрап быстро завоевывает рынок. Новые возмо-жности открыла стыковка методов масс-спектрометрии и спектрометрии ионной подвижно-сти. Метод индуктивно связанной плазмы с масс-спектрометрическим окончанием позволяет теперь определять 72 химических элемента на уровне ppt в течение нескольких секунд, а диапазон линейности достиг 12 порядков. Методы активации соударением и высокого раз-решения дают возможность работать с самыми разнообразными матрицами. Продолжается совершенствование методов ионизации, созданных в конце прошлого века: электрораспыле-ния и матрично активированной лазерной десорбции/ионизации. Чувствительность метода достигает атто- и зептомолей. В рекордных случаях спектры регистрируются при наличии нескольких сотен молекул аналита. Новый метод десорбционной электро-распылительной ионизации позволяет создавать переносные приборы с возможностью надежного определе-ния не только простых органических соединений, но и сложных биополимеров, а также целых микроорганизмов. Действенные антитеррористические меры стали возможны с применением масс-спектрометров в аэропортах, в полевых условиях. Успехи протеомики связаны, в основном, с масс-спектрометрией. Определение структуры белков всех порядков, полный масс-спектрометрический сиквенс пептидов, изучение пост- трансляционных модификаций, различение близких видов организмов стали задачами сегод- няшнего дня. На новом витке находится изучение состава природных смесей. Благодаря масс-спектрометрии с преобразованием Фурье стало возможно детально анализировать со-став нефтей. Возникла петролеомика. Ученые приблизились и к детальному анализу гумино-вого вещества. Нельзя не отметить метод имиджинга, пока практически не используемый в России. Масс-спектрометрическая диагностика заболеваний начинает приходить в клиники из научных центров. Значительны достижения в метабономике. Все большие возможности открываются в допинг-контроле, в криминалистике. Экологические исследования в области загрязнения окружающей среды сегодня немыслимы без масс-спектрометрии. Качественное и количественное определение экотоксикантов идет на уровне фемтограммов на килограмм матрицы. | C07B, c40em, c90es, c30ve СТЕХИОГРАФИЯ И СТЕХИОГРАФЫ В ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И АНАЛИЗЕ / Малахов В.В. / Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН* Новосибирский государственный университет *630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 5 Концепция стехиографии как система новых представлений о стехиометрии нестационарных гетеро- и гомофазных процессов переноса вещества явилась результатом длительного поиска эффективных способов решения фундаментальной проблемы химии, связанной с определе-нием молекулярного состава смесей, содержащих неизвестные химические соединения. Существо стехиографии как метода заключается в соединении процессов разделения смесей (хроматографии, электромиграции, растворения, экстракции и др.) с определением во времени стехиометрии элементного состава потока вещества. Такое сочетание позволяет разрабатывать как принципиально новые методы анализа, так и трансформировать классические методы разделения в безэталонные методы молекулярного анализа. Эти методы основаны на анализе стехиограмм – функций изменения во времени мольных отношений скоростей массопереноса химических элементов из состава анализируемого вещества. Если в потоке содержится единственное соединение, то в этот период стехиограммы сохраняют постоянные значения, равные стехиометрическим коэффициентам в формуле этого соединения. Таким образом, определение соединений проводят по их первейшему признаку – стехиометрии элементного состава. Отсутствие необходимости в эталонных образцах определяемых соединений – уникальное и важнейшее отличие методов стехиографии. Впервые стехиографический подход был использован при разработке нового химического метода фазового анализа – дифференцирующего растворения (ДР), позже – в ионной хрома- тографии. Были разработаны специальные приборы – стехиографы и новый способ стехио- графического титрования. Применение ионной хромато-стехиографии особенно перспектив- но при анализе сложных растворов различных гетерополисоединений (P-Mo, Si-Mo, As-W и др.), сульфофталоцианинов металлов (Co, Ni, Cu) и других многоэлементных катионов и анионов. Однако приоритетными объектами для стехиографии являются смеси твердых фаз неорганической природы, для анализа которых и был разработан метод ДР, исследования в этой области проводятся около 20-ти лет. Создание стехиографа и разработка способа стехиографического титрования – при уникальной возможности проведения фазового анали-за без использования эталонных образцов фаз – позволили использовать метод ДР для анализа самых различных по своей природе кристаллических и аморфных неорганических веществ: природных минералов, минерального сырья и продуктов его переработки, разнообразных функциональных материалов, катализаторов, сорбентов, объектов окружающей среды, археологических находок и т.д. Эти вещества были в виде дисперсных порошков, керамики, кристаллов, тонких пленок и наноразмерных объектов. Метод ДР применяли также для препаративного разделения смесей твердых фаз и при физико-химическом исследовании процессов твердофазного взаимодействия веществ. Основные результаты этих исследований будут представлены в настоящем докладе. [18 Мен.с-д, т4, с36] Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 05-03-32236). | c30ve, c52dp, c76sv |
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... |