Автореферат (Поверхностно-слойные сорбенты на основе непористых солей для газоадсорбционного концентрирования и разделения полярных органических соединений), страница 4

Затем кран-дозатор переключали в положение,обозначенное пунктирными линиями, в результате чего термодесорбированные аналитытранспортировались потоком газа-носителя 6 в разделительную микронасадочную колонкугазового хроматографа 9 и далее в детектор 10.Выбранныеусловияобеспечиваютколичественноеизвлечениеаналитовпритермодесорбции. Об этом можно судить на основании результатов повторной термодесорбции:для всех исследуемых аналитов площади пиков не превышают 5 % от её величины при первойтермодесорбции. Доказанное количественное извлечение аналитов на обеих стадияхсорбционного концентрирования (сорбции и десорбции) позволяет рассчитывать концентрациианалитов в воздухе по формулеСG = SKгр/V(2),где S – площадь пика аналита на хроматограмме (мВ.c); Kгр – так называемый градуировочныйкоэффициент – коэффициент пропорциональности между массой аналита, введённого вхроматограф, и площадью его пика на хроматограмме, мг/(мВ.c); V – объем анализируемоговоздуха, пропущенного через сорбционную колонку.Правильность разработанной схемы анализа проверяли сопоставлением результатованализа, рассчитанных по формуле (2) с известными концентрациями аналитов в МГС,рассчитанными по формуле (1).

Использовалась двухколоночная схема сорбционногоконцентрирования: колонка (8,0х0,3 см) с осушителем 25 % KF на порохроме и сорбционнаяколонка (7,0х0,3 см) с 30 % СoCl2 на том же носителе. Во всех случаях наблюдали незначимоерасхождение между этими величинами (таблица 6).На основании доказательства правильности схемы анализа за погрешность результатаанализа можно принимать случайную погрешность. Разработанная схема позволяет проводитьэкспрессное определение низших спиртов и кетонов на уровне ПДК в воздухе населенных мест.Её характеристики приведены в таблице 7.Таблица 6. Оценка правильности разработанной схемы газохроматографического анализавлажного воздуха с двухколоночным сорбционным концентрированием. случайнаяпогрешность результата анализа (P = 0,95, n = 4), Sr – относительное стандартное отклонение(повторяемость), R – степень извлечения аналитаКонцентрация аналита вАналитМГС, мкг/мМетанолЭтанолАцетонМетилэтилкетонРезультат анализа МГС, ± ,3мкг/м3Sr (%)R (%)128123 ± 73.7966,46,0 ± 0,44.694142138 ± 73.4977,57,4 ± 0.54.398132128 ± 63.0976,66,2 ± 0.43.894166158 ± 103.9958,37,7 ± 0.64.693Таблица 7.

Характеристики методики определения полярных органических веществ ввоздухе с сорбционным концентрированием в течение 4 минут по двухколоночной схеме наПСС с 30% СоCl2 и осушителем на основе KFПДК в воздухе, мкг/м3ОпределяемыйкомпонентПределОтносительнаярабочейнаселенныхобнаружения,погрешность, призоныместмкг/м3концентрации аналита 50Метанол50005002Этанол10000050001мкг/м311(n = 4, P = 0.95)14Ацетон200003500,712Метилэтилкетон2000003500,812Пределы обнаружения Cmin аналитов рассчитывали по формуле:Cmin = 2Cстσшум/Аст(3),3где Cст – концентрация вещества в МГС, мкг/м , Аст – высота пика на хроматограмме прианализе МГС, мВ, σшум – шум детектора, мВ.По сравнению с известными методиками, утвержденными Минздравом РФ в качествеметодических указаний (МУК), предусматривающих использование традиционных сорбентовдля сорбционного концентрирования аналитов, разработанная схема позволяет в несколько разснизить пределы обнаружения низших спиртов и кетонов (таблица 8).Таблица8.Пределыобнаружения(ПрО)метанолаиацетонаприихгазохроматографическом определении в воздухе с сорбционным концентрированием наразличных сорбентахАналитМетанолСорбентпробы, лВремяконцентрирования, минПрО,мкг/м3Схема анализаСилихром22050МУК 4.1.1046а-01Тенакс GС21010МУК 4.1.598-96142Защищаемая21010МУК 4.1.598-96140,7Защищаемая30 % CoCl2на порохромеТенакс GСАцетонОбъем30 % CoCl2на порохромеВЫВОДЫ1.

Разработаны высокоэффективные поверхностно-слойные сорбенты на основенепористых солей переходных и щелочно-земельных металлов, проявляющие высокоеадсорбционное сродство к низшим спиртам и кетонам, удельные объёмы удерживания которыхсоставляют 10 – 40 л/г .2.

Выявлены закономерности удерживания органических соединений различнойполярности исследуемыми непористыми солями из газовой фазы. Критериями выбора солейдля удерживания паров полярных органических веществ являются их относительно высокаярастворимость в сорбатах и многозарядность катиона металла.3. Установлено, что при нанесении исследуемых солей на микро- и мезопористыесорбенты последние не утрачивают способности к удерживанию неполярных и слабополярныхсоединений и многократно увеличивают свою способность к удерживанию спиртов и кетонов.4. Предложен осушитель на основе KF, избирательно поглощающий водяной пар, ипрактически не удерживающий полярные органические соединения. По своей влагоёмкости КFзначительно превосходит карбонат калия, ранее использовавшийся для этой цели.5.

Разработана двухколоночная схема сорбционного концентрирования при анализевлажного воздуха, основанная на применении разработанных сорбентов и осушителя ипозволяющая проводить экспрессное газохроматографическое определение низших спиртов икетонов на уровне мкг/м3.Автор выражает искреннюю признательность заведующему кафедрой аналитическойхимии СПбГУ, профессору Леониду Николаевичу Москвину за ряд ценных советов привыполнении работы.Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:1. Родинков, О.В. Композиционные сорбенты на основе неорганических солей дляэкспрессного концентрирования низкомолекулярных полярных органических веществиз влажного воздуха с последующим газохроматографическим определением / О.В.Родинков, Г.А.

Журавлёва, А.А. Маслякова, М.В. Петрова, Л.Н. Москвин // Журн.аналит. химии. 2014. №4. С. 390-394.2. Родинков, О.В. Сорбционное концентрирование полярных органических соединенийиз влажного воздуха с селективным удалением водяного пара / О.В. Родинков, Г.А.Журавлёва // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14.

Вып. 1. С.138-143.3. Родинков, О.В. Повышение эффективности адсорбционного концентрированияполярных органических веществ при анализе влажного воздуха / О.В. Родинков, Г.А.Журавлёва // Вестник СПбГУ. 2011. Сер. 4. Вып. 4. C. 93–96.4. Родинков,О.В.Угольно-фторопластовыесорбентыдляэкспрессногоконцентрирования паров органических веществ при анализе воздуха / О.В. Родинков,Г.А. Журавлёва, А.С.

Бугайченко // Вестник СПбГУ. 2010. Серия 4. № 4. С. 109-115.5. Родинков, О.В. Газохроматографическое определение паров органических веществ ввоздухе с концентрированием на угольно-фторопластовых сорбентах / О.В. Родинков,А.С. Бугайченко, Г.А. Журавлёва // Съезд аналитиков России и Школа молодыхученых «Аналитическая химия – новые методы и возможности». – Москва. – 2010 г. –Сборник тезисов докладов. – С. 241.6.

Журавлёва, Г.А. Высокополярные сорбенты на основе солей переходных металлов дляэкспрессного концентрирования полярных органических веществ при анализевлажного воздуха / Г.А. Журавлёва, О.В. Родинков // Всероссийская конференция«Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез". Краснодар. 2013 г.Материалы конференции. С. 173.7. Родинков, О.В. Оценка полярности сорбентов на основе хлорида кобальта (II) какстационарных фаз для газовой хроматографии / О.В.

Родинков, Г.А. Журавлёва // IXВсероссийская конференция по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика2014». Светлогорск. 2014 г.8. Журавлёва, Г.А. Экспрессное сорбционное концентрирование низших спиртов вовлажном воздухе с их последующим газохроматографическим определением / Г.А.Журавлёва, А.А. Маслякова, О.В. Родинков // Вторая Республиканская научнаяконференция по аналитической химии с международным участием «Аналитика РБ2012». Минск. 2012 г. Тезисы докладов. С.

22.9. Журавлёва, Г.А. Композиционные сорбенты на основе неорганических солей дляэкспрессного концентрирования низкомолекулярных органических соединений прианализе влажного воздуха / Г.А. Журавлёва, А.А. Маслякова, О.В. Родинков // ТретьяРеспубликанская конференция по аналитической химии с международным участием"Аналитика РБ-2013". Минск. 2013 г.

Тезисы докладов. С. 30.10. Журавлёва, Г.А. Газохроматографическое определение низших спиртов во влажномвоздухе с экспрессным адсорбционным концентрированием / Г.А. Журавлёва, О.В.Родинков // VI Всероссийская конференция молодых учёных, аспирантов и студентовс международным участием по химии и наноматериалам "Менделеев-2012". СанктПетербург. 2012 г. Тезисы докладов. С. 117-118.11. Журавлёва, Г.А. Разработка стационарных фаз на основе солей переходных металловдля удерживания полярных органических соединений / Г.А.