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.
|
ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ СО СВОБОДНОЙ НЕПОДВИЖНОЙ ФАЗОЙ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ: СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ МЕТОДАМИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ / Марютина Т.А., Спиваков Б.Я. Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН [18 Менд.съезд, т.4, с.37] 119991 Москва, ул. Косыгина, 19, ссс@geokhi.ru Метод жидкостной хроматографии со свободной неподвижной фазой (ЖХСНФ) может играть важную роль при решении различных задач аналитической химии, прежде всего из-за его технических особенностей, таких как отсутствие твердого носителя для удерживания неподвижной фазы во вращающейся спиральной колонке (ВСК). Успех разделения веществ методом ЖХСНФ зависит от выбора двухфазных жидкостных систем, обеспечивающих подходящие значения коэффициентов распределения разделяемых компонентов и надежное удерживание неподвижной фазы в колонке. Для разделения органических, биоорганических и неорганических веществ могут использоваться самые разнообразные двухфазные жидкостные системы с широким спектром полярности или содержащие различные экстракционные реагенты. При выборе подходящего метода анализа тех или иных образцов возможности ЖХСНФ сравниваются с таковыми для жидкость-жидкостной экстракции, ВЭЖХ, или других методов, обычно используемых в аналитической химии. Сравнение возможностей известных методов разделения показывает, что ЖХСНФ в ряде случаев имеет уникальные особенности и занимает собственную нишу в аналитической химии. Иногда применение метода ЖХСНФ позволяет решать специфические задачи разделения (например, при анализе природных растительных объектов), которые не могут быть решены другими методами анализа без дополнительных стадий пробоподготовки. Сырые экстракты растений, являющиеся многокомпонентными растворами, содержащими и твердые частицы, не могут непосредственно вводиться в ВЭЖХ колонку из-за риска сокращения её жизни. Анализ подобных образцов методом ВЭЖХ сопровождается дополнительными стадиями фильтрации, центрифугирования и разбавления, тогда как подобные образцы могут напрямую вводиться в ВСК, значительно упрощая процедуру пробоподготовки. Использова-ние метода ЖХСНФ особенно привлекательно для выделения и разделения алкалоидов из лекарственных растений, для полного гормонального анализа природных растительных образцов и для скрининга новых биоактивных компонентов в сырых экстрактах и других сложных многокомпонентных образцах. ЖХСНФ имеет перспективы в анализе продуктов питания, прежде всего из-за возможности пропускания через ВСК больших объемов образцов сложного состава. Исследования авторов работы показали, что ЖХСНФ с успехом может применяться для разделения и концентрирования неорганических веществ, в том числе радиоизотопов, а также для очистки неорганических реагентов. Метод перспективен для концентрирования ультранизких концентраций элементов при их инструментальном анализе. Чтобы привлечь внимание широкой аналитической общественности к возможностям метода ЖХСНФ авторы доклада совместно с A. Берто, Я.A. Сазерлэнд и O.A. Шпигуном иницииров- али и подготовили для ЮПАК проект “Рекомендации по использованию ЖХСНФ в аналити-ческой химии», который будет опубликован в журнале Pure and Applied Chemistry. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 06-03-33075 и Фонда содействия отечественной науке. | C07B, C01G, c81e, c52dp ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТИПИЧНЫХ ЭКСТРАКЦИОННЫХ СИСТЕМ С АНТИПИРИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Петров Б.И., Темерев С.В. / Алтайский государственный университет, [18 Менд.съезд, т.4, с.38] 656049, Барнаул, пр.Ленина 61, Россия На диаграммах плавкости двойных систем органическое основание (антипирин, его произво-дное) – органическая кислота (монохлоруксусная, трихлоруксусная, пирокатехин, нафталин–2-сульфокислота, сульфосалициловая кислота имеются области разупорядочения структуры кристаллов смесей. В этих областях составов без какого-либо теплового воздействия реализу-ются случаи фазовых переходов из твердого в жидкое состояние уже при комнатной темпера-туре вследствие химического взаимодействия компонентов. При протекании таких реакций в водных растворах образуются сложные соединения: ионные ассоциаты, аддукты, гидрато-сольваты, у которых молярная масса, молярный объем, а также размеры молекул значительно увеличиваются. Большое различие в размерах молекул воды и продуктов протолитических реакций вызывает расслаивание водного раствора. На изотермах растворимости тройных систем имеется область существования двух жидких фаз. Эта область занимает до 33,0% площади концентрационного треугольника, следовательно, область двух жидких фаз существует в широком концентрационном интервале компонентов. Исследования распре-деления неорганических и органических веществ между жидкими фазами расслаивающихся систем показали, что последние с успехом можно использовать в качестве экстракционных. Аналитические возможности нетипичных экстракционных систем значительно возрастают при введении в водную фазу анионных лигандов: галогенидов, псевдогалогенидов в виде соответствующих солей щелочных металлов. Разработан комплекс методик определения как жестких, так и мягких катионов металлов, а также фенола, основанных на извлечении определяемых частиц в экстракционных системах с единственным жидким компонентом – водой. Поскольку вода служит единственным жидким растворителем расслаивающейся системы, то такие системы удовлетворяют требованиям «зеленой» аналитической химии. Реагенты - твердые и доступные вещества. Оптические и электрохимические свойства органической фазы систем позволяют регистрировать аналитические сигналы микроэлементов по поглощению и предельному диффузионному току, то есть реализовать окончание аналитической процедуры оптическим или электрохимическим полиэлементным методом анализа. Экстракция в нетипичных системах использована на стадии пробоподгото-вки при разработке комбинированных и гибридных методов анализа многих ионов металлов, а также их неорганических и органических форм ртути и других токсикантов в образцах рыб, поверхностных вод, снежного и почвенного покрова. | C07B, C01G, c13sl, c13rs, c05el АНАЛИТИЧЕСКАЯ ТЕРМООПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ Проскурнин М.А. / МГУ им. М.В.Ломоносова, Химический факультет, [18 Менд.съезд, т.4, с.39] Москва, 119992 ГСП-2, Ленинские Горы, дом 1, строение 3, Распространение лазеров как источников излучения послужило толчком к развитию новых направлений высокочувствительного спектрального анализа. Одно из них - термооптические методы. В их основе лежит превращение поглощенного излучения в тепло за счет безызлуча-тельной релаксации возбужденных состояний. В пространстве облучаемого объекта темпера-тура возрастает в соответствии с распределением энергии в падающем излучении. Это приводит к возникновению оптической анизотропии, т.е. в исследуемом объекте образуется оптический элемент. Связь оптических характеристик этого термооптического элемента и количества вещества составляет основу применения метода в аналитической химии: регист-рация термооптических эффектов позволяет измерять светопоглощение на уровне оптичес-ких плотностей до 10–8 и концентрации до 10–12–10–10 M в объеме 10–18–10–15 л в гомогенных газообразных и жидких пробах, в твердых телах и на поверхности1. В рамках представленной работы исследованы инструментальная чувствительность, воспроизводимость и возможности применения в аналитической химии пяти основных методов термооптической спектроскопии - термолинзовой спектрометрии, фототермической рефрактометрии, термодефлекционной спектроскопии, термооптической микроскопии и фототермической интерферометрии. Возможности термооптической спектроскопии расширены за счет исследования особенностей химического взаимодействия на уровне концентраций 10–8–10–6 M и определения характеристик (констант) реакций на этом уровне. В ряде случаев значения этих констант получены впервые или уточнены за счет работы в более разбавленных растворах и учета кинетических особенностей рассматриваемых систем. Исследованы особенности термооптического детектирования в потоке для различных случаев детектирования (параллельно-лучевая и скрещенно-лучевая схемы, ближняя и дальняя зона, проточная фотометрическая кювета, кювета для ВЭЖХ, кварцевый капилляр и канал микрофлюидного чипа) и метода разделения (проточно-инжекционный анализ, ВЭЖХ, капиллярный электрофорез) и предложены оптимальные параметры для каждой комбинации. Предложен подход к описанию термолинзового эффекта в неравномерно поглощающих объектах, в частности в твёрдых телах с поглощающей поверхностью и растворах наночастиц. Термооптическая спектроскопия использована для прямого определения веществ, ковалент- но связанных с поверхностью субстрата, и оценки толщины и сплошности привитого слоя; для исследования процессов адсорбции на уровне концентраций 10–8 M и для определения следовых количеств поглощающих соединений на поверхности инертного носителя в диапазоне концентраций 10–8–10–5 M. | C07B, C01G, c08s, c89sp, c13sl Литература 1. Bialkowski S.E., Photothermal spectroscopy methods for chemical analysis. New York: Wiley. 1996. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ И КВАЗИСТАТИЧЕСКИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ / Семаков А.В., Куличихин В.Г. [18 Менд.съезд, т.4, с.40] ИНХС РАН им. А.В. Топчиева, 119991 г. Москва, Ленинский пр.29 В последние годы техника экспериментального исследования вязкоупругих свойств материалов получила новый импульс в связи с разработкой нового типа приборов – Фурье реометров. Принцип действия этих приборов основан на регистрации усилия, возникающего в измерительной ячейке при деформировании тестируемого материала по закону изменения "белого" шума, с последующим Фурье-преобразованием сигнала воздействия и отклика. Эти реометры, в отличие от традиционно используемых, позволяют за одно измерение получать значения комплексного модуля упругости в широком диапазоне частот. Такой прибор создан в лаборатории реологии полимеров ИНХС РАН на базе кварцевого линейного дилатометра с электромагнитной разгрузкой штока. Он работает в режиме осциллирующего плоско-параллельного деформирования среды, заключенной между основанием и подвижным штоком. К штоку прикладывается шумовое усилие и измеряется реакция среды в виде перемещения штока. По Фурье-компонентам перемещения и усилия рассчитывается комплексная податливость. Для обеспечения постоянства зазора между рабочими плоскостя-ми в приборе применена специальная система слежения. Фурье-реометр измеряет модули упругости и потерь материалов в диапазоне от 101 до 107 Па в диапазоне частот от 10-3 до 1 Гц. Он работает в режиме малоамплитудного деформирования среды. При величине рабочего зазора в 200 мкм дисперсия перемещения штока не превышает 2 мкм. Другой важной особенностью прибора является малый рабочий объем ячейки, менее кубического миллиметра. Это позволяет измерять вязкоупругие свойства малых проб вещества. Такие измерения практически невозможно сделать с помощью обычных реометров. Прибор оснащен термокриокамерой с микропроцессорным управлением и имеет возможность осуществлять температурное сканирование образцов с заданной скоростью в диапазоне температур от -100 до 300°C. Кроме динамического, в приборе реализованы разнообразные квазистатические режимы измерения. Это измерение вязкости и предела текучести сред, измерение ползучести и релаксации напряжения, дилатометрические и термомеханические испытания. Прецизионные квазистатические измерения возможны благодаря высокоточным схемам измерения перемещения (0,1 мкм) и усилия (1 мкН), примененные в данном приборе. Прибор имеет современное аппаратно-программное обеспечение. Механический блок прибора сопряжен с компьютером посредством универсальной карты ввода-вывода. Каждый прибор реализован в виде отдельной виртуальной панели управления в среде программиро- вания Labview. Фурье-реометр успешно использован для комплексного исследования разнообразных поли-меров и их смесей, дендримеров, нанокомпозитов и чувствительных к давлению адгезивов. | C08C, C08F, C08G, C08K, c25pm, c72mc ПРЕЦЕЗИОННЫЙ ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДНЫХ ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ / Сомов С.И., Сомова Е.С. Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН [18 Менд.съезд, т.4, с.41] 620219, Екатеринбург, ул. Академическая, 20,e-mail: somov@ihte.uran.ru Твердоэлектролитные газовые сенсоры и газоанализаторы широко используются для реше-ния задач технологического контроля и определения количества кислорода, водорода, СО и других горючих. До сих пор не уделялось достаточно внимания вопросам точности измере-ний и пределам детектирования газовых компонентов при использовании этих сенсоров. Вместе с тем, методы газового анализа с применением твердоэлектролитных электрохимии-ческих элементов позволяют определять кислород и другие реакционные газы при их содер-жании в смеси на уровне 10-8%. При концентрациях этих газов от сотых долей процента и выше измерения могут быть выполнены с относительной погрешностью менее 0,1%. Конечно, эти характеристики не получаются автоматически только за счет использования твердоэлектролитных сенсоров, а требуют значительных усилий и знаний специфики работы тех или иных типов электрохимических элементов. Среди твердоэлектролитных сенсоров наибольшее распространение получили сенсоры, основанные на потенциометрических измерениях. Их достоинства состоят в простоте датчиков и измерительных процедур, а также возможности измерять концентрации газов в очень широком диапазоне значений, который достигает 10 десятичных порядков. Относительная погрешность измерений концентраций составляет 4 – 5% при концентрациях газа в интервале 0,1 – 10%, и возрастает до 100% и более при концентрациях менее 1 ppm. Исследования показали, что основной фактор, определяющий точность измерений и предел детектирования, это характеристики индикаторного электрода и кинетика процессов, протекающих на этом электроде. Амперометрические и кулонометрические методы газового анализа позволяют обеспечить более высокие точности измерений. Газодиффузионные амперометрические сенсоры имеют очень стабильные характеристики, и точность измерений обеспечивается с относительной погрешностью не хуже 0,2%. Сенсоры проточного типа, работающие в амперометрическом режиме, имеют погрешность порядка 0,5%, которая полностью определяется погрешностью измерения или стабилизации скорости газового потока через сенсор. В сравнении с потенцио- метрическими сенсорами, амперометрические сенсоры обеспечивают измерения с большей точностью, но в сравнительно узком интервале концентраций; динамический диапазон измерений составляет 4 – 5 десятичных порядков. Чтобы достигнуть указанных характерис-тик при использовании амперометрических сенсоров, очень важно правильно подобрать параметры электрохимического элемента и его рабочие режимы. Проточные твердоэлектролитные кулонометрические сенсоры способны осуществить наиболее прецизионные измерения концентраций кислорода, газообразных оксидов и любых горючих газов. Можно проводить измерения газообразных веществ с относительной погреш-ностью ниже 0,1%, а предел детектирования реакционных газов может составлять несколько миллиардных долей. | C07B, c05el, c63eh МЕТОД МНОЖЕСТВЕННЫХ РЕГРЕССИЙ В ОЦЕНКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПАРАМЕТРОВ ХИМИЧЕСКИХ, МЕДИЦИНСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ Танганов Б.Б.а, Могнонов Д.М.б, Николаев С.М.в, Цыренжапов А.В.в, Анцупова Т.П.а аВосточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ, бБайкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, вИнститут общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ [18 Менд.съезд, т.4, с.42] Различные параметры и свойства химических, биологических и медицинских систем могут быть оценены и сформулированы математическими методами. Метод множественных рег-рессий (ММР), разработанный нами и основанный на расширенном базисе, позволил впервые оценить, восполнить, а также уточнить известные характеристики растворителей и электро-литов (энергии межмолекулярных взаимодействий, энергии кристаллических решеток, тер-модинамические характеристики, размеры сольватированных и несольватированных ионов и молекул, кислотно-основные свойства растворенных веществ и др.). ММР (этот метод иначе можно назвать многофакторным методом оценки параметров) позволяет решать многочисленные задачи при отсутствии важных характеристик не только в аналитической химии, но и в разных отраслях химической науки и технологии. Так, методом ММР был подобран оптимальный растворитель для поликонденсации термостойких полимеров, прогнозированы нарушения мицеллобразования в печени, процессы нуклеации холестерина, определены характеристики пищевых продуктов, выявлено влияние эколого-географических факторов Западного и Восточного Забайкалья на содержание биологически активных веществ в Scabiosa, флавоноидов Hemerocallis minor Miller и некоторых макро- и микро-элементов в красодневе малом и других лекарственных растениях, произрастающих на территории Восточного и Западного Забайкалья, и т.д. Метод широко применяется в научных исследованиях аспирантов и ученых разных профилей, а также в учебном процессе при изучении аналитической химии. | C07B, C08H, c13sl, c07cm |
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... |