книга 2 (1110135), страница 80
Текст из файла (страница 80)
С»едоватсльно, юеииютш основная трулкосгь при анализ этих объектов — определение компоншгюв н" ур вне концентраций ло 1О г — 10чс%. Ноздух. В воздухе загрязняющие компоненты могут находиться в виде газов ()цО, НОт, СО, НОт и др.), паров )преимущественно органических веществ с температурой кипения до 230 — 250 С) и аэрозолей (туман, дым, пыль). Иногда одна и то же вещество может находиться одновременно в виде паров н аэрозолей. Многие примеси, ноставляемые источниками а газообразнпм виде, преобразуются в азрозольные частицы. Инициирующая роль в формировании аэрозолей принадлежит солнечному свету Например, путем фотохимических превращений диаксид серы переходит в серную кислоту и сульфаты. В атмосфере, первично загрязненной органическими соединениями и оксидами азота ()ЦО и НОз), юзнинают органические азогсодержашие соединения.
Особое место среди них занимает перок*иацетилнитрат СНэСО-ООНОт — соединение, впервые зарегистрированное в ЛосАнджелесе, а затем «о многих местам. Оно отличается повышенной токгичносп ю и относителгно устойчиво. Все азотсодержвщие оксисоединения агрессивны и токсичны. Органические ээрозозм, так же к к н нюрганнческне, имеют естесгвсннсс и антгюпогсннсе происхождение.
Ргюствснзая дымка над лесами возникает зри эзрозолесбражяении терпенов — зеыестж выделяемых рмттниями, с участи м оэ а» и свободных ралиюлов. В пр мьпнлснньгх районах октав аороээлсй определяется спнгифическии характером выбросов ар дприятнй, физико-химическими процессами в атмкфере и другими факторамн, а концентрации компонентов в воздухе и аэрозолях меняются в достаточно широком дивна- с.. не, д тигаюшем 2-6 ряхк . В и . этим при изучении вакохам.рносгсй форми- ст== с !жвания юрозолей на локальном уровне и нх гигиенического влиянвн на живые организмы внимание уделяется праКтически б всем элементам периодической системы.
ркслтл. пр 6 ю«санин арэцнп в Существенно различаются по составу высо- юсг "" "' хс сшо аюг г' ж" рохкскер г хээр юасж коднсперсаые и груболнсперскые фракции 1 и - аы кэд с р юа фрмцич 6- эээээолев. как и! авиле зэ ф1жгшкгг 0 3 1 руб д шеэ к ч фр кц икм поля сульфатов намного выме, чеи нитрата». В грубопислерсвой фракции с диамецюм частиц > 2,5 мки часто во ибладамт ннтраты (рна 17А). Различно содержание элементов в аэрозолях кетского н почвенного происхэжди~ия, нанрнмер НаС) обычно в десятки раз бэаызс в морских аэрозолях. Лдя контроля состава воздух» широко используют автоматические г«зоанализаторы, Содержание метана в воздухе шюсг контролируется автоматически с помощью газоанализаторов.
Выпускаются промыш- 42! ленностью приборы длн определения кислорода, водорода, оксида и диоксида углерода, горючик газов и паров в воздухе. Очень мался доля приборов пааваляет определять диаксид серы, аммиак, этилен Разрабвтыванися лезерные дистанционные анализаторы для «налива атмосферного воздуха. Особую ценность таких анализаторов представляет их способность определять в верхних слоях атмосферы концентрацию азана. Озон — жизненно важный для нашей планепэ газ, обре зующий нвдежный ещите всему живому на Земле ат смертельно опасных жестких лучей Солнца. Отбор проб воздуха является существенным этапом в исследовании, твк как результаты самого точного, тщательно выполненнапэ «налива терякц всякий смыгл при неправильном отборе проб. Отбор газообразных или пароабраэных примесей осуществляется в жидкие паглагительные растворы и на эерненые сорбенты; кремнезем, активный уголь, полимерные сарбенты и др., а также на пленочные сорбенты, инертные носители или жидкие неподвижные фазы, нанесенные на твердые носители г высокарювитой поверхностью (см.
гл. 3). Для извлечения из воздуха веществ в виде аэрозоля используют фильтры иэ тонковолокнистого материала — бумажные, мембранные и стеклянные. При отборе проб в жидкие поглсентельные среды определяемые вещества растворяются или вступают в химическое взаимодействие с компонентами поглотительнога раствора.
В качестве поглотительных растворов применяют дистиллированную воду, кислоты, органические рвстворитвли, спирты, сыешанные растворы. Для отборе пробы воздуха используют вбсорберы (поглотительные приборы) разной конструкции. При правильном выборе поглощающего раствора в некоторых случаях проводят раздельное определение веществ непосредственно а процессе отбора проб. Зффективность абсорбционного концентрирования повыщэется, если применяют поглотитель с пористой плжтинкой, абюпечивщощей большую поверхность контакта фаз. Например, при поглощении паров ртути испольвовали паглотительный раствор иодидв калия и элементною иода.
~рн низких концентрациях вредных веществ в везухе и кедесюточная чувствительности метода авалнэа необходимо проводить концентрирование веществ нэ бэлыэнх сбъэмав воздуха, который эатрудкктельгю отобрать в жидкие среды вследствие улетучмвавня последних н потерь опрэделяачею~ вещества. длн этого используют твердые юрбевгы, кэторые юмещщэт в сп пнаэьные трубки различной конструкции. Вещества улавливают как на н подвижный, так н яа "кипящий" слой с рбентэ. Нри ыборе проб на "кнпящив слой в кэ юстас слрбснта чаще используют кремээюи, так квк ею эзувв обладают достаточной механической прочностью, а прн лбаре ва неэапвижкют 422 слой — активные угля, «ремнеэем, полимерные барбюсы.
сннтегичесвие молекулярные сита (цсолиты), наглдки для хроматографическнх колонов. Исэоъзуэл также непористые горбенты — нарбонзг юлия, сульфат меди, хлорна кальция н лр. Преимуществом ксполыоаэвия таких сероватое является очень простая десорбция, в юм числе олноврыенное переведение в распюр как самого сарбевта, так и сорбнреванных на его новерхногтн вешеств. Для эффективного и быстрого слбора прямесей из воздуха используют пленочные сорбенты, представляющие собой стеклянную крошку с размером зерен 3-5 мм, обработаннуго раствором, образующим пленку. Распространена сорбция паров ртути из воздуха н» посеребренных стеклянных шариках, золотой проволоке или пластине либо на носителе с нанесенным глоем золота; сорбция диметялртути — на покрытых серебром и платиной стжслянных шариках.
Твердые сорбеиты селективно извлекают те или иные вещества. Так, цеолнты избирательно улввливегот из воздуха различные углеводороды. Гкдроксид калия задерлгивает фенол и формельдегид и пропускает эпихлоргидрин. Прн отборе из воздуха нестабильных и реакционно-активных соединений применяют криогенное концентрирование. Для охлаждения используют различные смеси и огдельньж веществе, в честности жидкий воздух (-147'С), жидкий кислород (-183'С), жидкий азот (-196'С). В табл. 17.3 приведены некоторые примеры криогенного концентрирования токсичных веществ из воздукз Т а б л и ц а 17.б. Условия криогенного жяшентриронання из воздуха иезокцнж химмчжэнх соединений для концентрирования веществ, находяцгихся в воздухе в виде аэрозолей, обычно игпользуют фильтрюгию. При ааализе атмосфе1 ных аэрозолей прокачивают воздух череа фильтры "Ватман", "Милли пор", аТайо", стекловолокнистые, графитовые материалы, фильтр1,„ щую ткань различного размера Так, фильтры из волокнистого филь~ рующего материал», импрегнированные тонкодисперсным активцым углем, обладают хорошей задерживающей способностью к аэрозолям, пирам алифетиче ких гпиртов (кроме метиловоге, карбоновых кислот (кроме муравьиной), анодов муравьиной киглоты, этиленгликоля, капролвктама и др.
Аэрозольные фильтры удовлетворяют всем требованиям, необходимым при ю~ализе азродисперсных систем, сквозь фильтры можно прокачивать большие обьемы воздух» (до 10 000— 15 000 мз), что позволяет накопить лостаточиые для анализа количества веществ.
Атмосферную пыль выделяют нз воздуха методами электростатического осьждени» и ударного осаждения Для концентрирования теграалкильных соединений свинца из воздуха фильтрацию сочетают с вымораживанием в ловушке, заполненной стеклянными шариками. Для разделения аэрозолей по частицам резличных размеров игпользуют прсбоотборники, гостоящие из нескольних секций с фильтрами, через которые отбираемый воздух проходит с различными скоростями.
результаты исследований отдельных франциИ аэрозолей позволили получить информацию об «иомальных рагцределениях элементов, иа основании которых можно судить о природе аэрозольных 'пктиц. Для анализа сконцентрированных веществ широко применяют многоэлементные методы — рентгенофлуоресцентную спектроскопию н нейтронио-активационный анализ. Так, этими методами нв оцном фильтре было определено одновременно до 40 элементов.
После отбора проб возцуха на твердых сорб»птах или фильтрах возникает необходимость извлечения микрокомпоиентов дл» их количественного опредвления, поснольку метолов, позволяюпгих определить компоненты непосрелстаенно на сорбентах и фмльтрзх, очень мало Основными способами извлечения веществ являклся экстракцкя раствормтелями, тормодесорбцин, способ равновесной паровой фазы. Определяют вещегтва различными инструментальнымн методами: хроматографическими, атомно-эмиссионным и атомно-абсорбционным, элгктрохимичесними, масс-спгктрометрией и хромать масс-спектрометрией.
Ниже лриведены примеры определения ряда элементов: Ай, Ва, Са, Со, Сг, Сэ, Ге, Мй Ма, йа, Та Р, Ел н лр (около 22 элемен- тов) ба Те Атомаоэмнссиенныя синлуктивио свяэааной плаэмси Атомно.абсогбцнонаый сысктротер- мнмскойатомязацней Ионная хроматография С1, АО;,804 Одним иэ основных метадон анализа возпуха является хроматография. В каждом случае можно выбрать такой детектор, характеристики которого э наибольшей степени соответствуют задачам анализ» (табл. 17.2). Т а б л и ц а 17.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
