Диссертация (1148242), страница 15
Текст из файла (страница 15)
30, дополненная98двухступенчатымфильтромидиализнойячейкой,последовательноустановленными на линии подачи пробы.2ПИА-приставкаVI1VIVIII343IIIРис. 30. Гидравлическая схема анализа ЖРО.Линии ввода в анализатор: I – проба/стандартный раствор; II –вода (диализат);III-VI – растворы реагентов. 1 – кранпереключатель потоков; 2 – перистальтический насос; 3 –реакционная спираль; 4 – фотометр с проточной кюветой.При этом диализная ячейка включалась в линию подачи пробы входоми выходом отдающей камеры, а диализат из пробы, получаемый впринимающей камере, направлялся на вход ПИ-анализатора, где в негонепосредственно вводились растворы фотометрических реагентов.Учитывая,чтовсеавтоматизируемыеметодикиоснованынафотометрическом детектировании аналитов, общая схема их адаптации кусловиям ПИА однотипна.Иллюстрацией общего подхода к адаптации рутинных методик анализак условиям ПИА может служить методика определения в ЖРО гидразина.НаличиегидразинавЖРОопределяетсяегоиспользованиемприконсервации для защиты от стояночной коррозии внутриконтурногооборудования ЯЭУ.
Наиболее распространенной для фотометрическогоопределения гидразина является методика, в основе которой лежитспецифическая реакция взаимодействия гидразина с п-диметиламинобензальдегидом [136]. В результате образуется диметиламинобензальазин,99превращающийся в кислой среде в соединение с хиноидной структурой,имеющее желтовато-оранжевую окраску (ε = 5,9 · 104 при λ = 550 нм).Дляреализациивышеуказаннойфотометрическойметодикисавтоматизированным проточным анализом ЖРО в поток диализата сперешедшим в него аналитом последовательно инжектировались 0,1М HCl и0,1% водно-этанольный раствор п-диметиламинобензальдегида.
СодержаниеэтиловогоспиртаврастворереагентаФотометрирование окрашенной зоны аналитасоставляет20-25%.производилось при длиневолны 540 5 нм. На заключительном этапе анализа система отмываласьэтанолом и дистиллированной водой для исключения загрязнения оконпроточной кюветы.Анализу пробыпредшествует определение «базовой» линии ипроверка градуировки. Для этого по линии подачи пробы последовательнопропускалась дистиллированная вода для отмывки каналов анализатора содновременной регистрацией «базовой» линии и стандартные растворы сизвестной концентрацией аналитов, в которые инжектировался растворреагента.Учитывая универсальность гидравлической схемы в отношенииметодик анализа с фотометрическим детектированием, отличия проточногоанализа в случае методик определения других аналитов, перечисленных втабл. 13, определяются составами растворов применяемых реагентов.Сказанное в равной мере относится к турбидиметрическим методикамопределения хлоридов и сульфатов, которые в случае ЖРО отличались отметодик анализа теплоносителей отсутствием концентрирующих колонок.100ТаблицаРазработанные13.методикиПИАЖРОииххарактеристики.№п/пАналитНаименованиефотометрического(турбидиметрического)реагента, вводимого в пробуAgNO3Детектированиепри длинах волн,нм400Диапазонопределяемыхконцентрацийаналитов, мг/дм30,1 – 10,01Хлориды234СульфатыГидразинАммиакBa(NO3)2п-диметиламинобензальдегидРеактив Несслера(тетрайодомеркурат калия)4005404000,1 – 10,00,1 - 100,3 - 105НитритыРеактив Грисса(сульфаниловая кислота +1-нафтиламин-7-сульфокислота)5200,5 - 106НитратыРеактив Грисса(восстановление на Cdредукторе до NO2-)5201,0 - 3078ФосфатыЖелезоМолибдованадат аммония1,10-фенантролин4005200,5 - 100,5 – 5,09МедьКупризон(бис-циклогексанон-оксалилдигидразон)6000,1 – 5,010Хром1,5 - дифенилкарбазид5400,1 – 5,0Аналитические характеристики разработанных методик приведены втабл.
13. Они соответствуют условиям выполнения анализа с установленнымна линии ввода пробы диализатором. Для адаптации к условиям ПИАметодик экстракционно-фотометрического определения нефтепродуктов иАПАВгидравлическаясхемаанализабыладополненапроточнымэкстрактором, в качестве которого использовались хроматомембранныеячейки [50]. Схема хроматомембранного экстрактора приведена на рис.31.
Вэтом случае схема проточной приставки, приведенной на рис.30, дополняласьлинией подачи экстрагента, подключаемой к входу органической фазы вэкстрактор.101Рисунок 31. Схема хроматомембранного экстрактораПравильностьразработаннымрезультатовметодикаманализа,проверенапополучаемыхметодуповсем«введено-найдено».Среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешностирезультатов анализа во всех случаях не превышало 25 %. Экспериментальноустановленные оптимальные объемные скорости подачи пробы и растворовреагентовсоставляют1±0,2мл/минпривремениформированияаналитического сигнала в проточной системе 3-4 минуты, что обеспечиваетсреднюю продолжительность одного анализа около 5 мин.Комплекс разработанных методик ПИА обеспечивает определениеосновныххимическихпоказателейЖРО,образующихсянаЯЭУтранспортного назначения.
Их экспериментальная проверка проведена наразличных типах ЖРО во временных хранилищах на Северном иТихоокеанском флотах. При этом объем пробы, необходимый длявыполнения проточного анализа, значительно меньше требуемого длястандартныхфотометрическихметодик,чтозасчётавтоматизациианалитических процедур существенно снизило дозовые нагрузки на персоналпри контроле высокоактивных проб и сократило экотоксичные сбросы воткрытые водоёмы.102ВЫВОДЫ1.Обоснованацелесообразностьхимико-технологическогоконтроля жидких радиоактивных сред на принципах проточных методованализа.2.РазработанаприставкакфотоколориметруКФК-3длявыполнения проточно-инжекционного анализа.3.Предложен общий методический прием увеличения скоростистабилизациивеличиныаналитическогосигналавметодикахтурбидиметрического анализа за счет введения в реакционную системузародышей для образования светорассеивающих частиц твердой фазы.Предложенный прием использован для повышения чувствительностиметодик турбидиметрического определения сульфат-ионов в форме сульфатабария за счет параллельного образования AgCl и определения хлорид-ионовв форме AgCl за счет введения в систему предварительно образованныхчастиц BaSO4.4.Разработаныметодикипроточно-инжекционноготурбидиметрического определения в водных теплоносителях ЯЭУ хлорид- исульфат-ионов, метрологические характеристики которых удовлетворяютнормативным требованиям аналитического контроля в атомной энергетике,что подтверждено результатами их метрологической аттестации.5.Исследованы методы перевода железа в ионные формы извысокотемпературных продуктов коррозии в технологических водных средахЯЭУ.
Разработана проточная ячейка для концентрирования и растворениядисперсных форм оксидов железа в качестве модуля пробоподготовки ПИА.6.Выполнены исследования трансформации частиц UO2 в условияхих контакта с водным теплоносителем с целью обоснования достоверностиконтроля содержания урана в 1 контуре ЯЭУ фотометрическим методоманализа U(IV) с Арсеназо III.1037.Разработанаметодикациклическогоинжекционногофотометрического определения микроконцентраций урана в теплоносителях1-ыхконтуровЯЭУивводебассейноввыдержкиОТВСсконцентрированием урана на on-line синтезируемом диоксиде марганца.Разработанная методика превосходит методику -спектрометрическогоопределения урана по более низкой величине нижней границы диапазонаопределяемых концентраций.8.УстановленпримесныйсоставЖРО,образующихсяприэксплуатации ЯЭУ транспортного назначения и диапазоны содержанийотдельных примесей.9.Разработана общая схема пробоподготовки при ПИ-анализеводных сред, содержащих примеси в коллоидном и взвешенном состоянии иинструментальные средства ее осуществления.10Разработан комплекс методик для определения методом ПИАхимических компонентов, входящих в состав ЖРО, образующихся приэксплуатации ЯЭУ транспортного назначения.11.
Разработанные методики прошли метрологическую экспертизу,аттестацию и апробацию на действующих объектах атомной энергетики вреальных условиях хранилищ ЖРО на объектах Северного и Тихоокеанскогофлотов, а также при эксплуатации ЯЭУ транспортного назначения.104СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.Золотов Ю.А. Новый век аналитической химии. М.: «Янус-К».2012. 247 с.2.ПантелеевЮ.А.,АлександрукА.М.,НикитинаС.А./Аналитические методы определения компонентов жидких радиоактивныхотходов // Труды Радиевого института им. В.Г. Хлопина. Т.XII. 2007. С.123147.3.Химическиепроблемыатомнойэнергетики.Т.1Химико-аналитический контроль.
Под ред. проф. Л.Н. Москвина. СПб: ВВМ. 2012. С.39-85.4.«Проточный химический анализ» в сб. Проблемы аналитическойхимии. Т.17. Под ред. академика Ю.А. Золотова. М.: Наука. 2014. 428 с.5.Stanley R. / Automation in analytical Chemistry – from rule of thumbto fully automated methods. Some philosophies and social consequences // J.Automatic. Chem. 1984. V. 6. № 1. P. 6-13.6.Москвин А.Л., Москвин Л.Н. Вода и водные среды: химическийанализ on-line, проблемы и решения // Успехи химии.
2005. Т 2. С. 155.7.Mowery R.A. Process liquid chromatography in Automated Streamanalysis fir process control (Ed. Manka D.P.) V. 2. Academic Press, NY, 1982. Pp.119-187.8.Van Putten A.B., Spitzenberger F., Kretzmez G., Hitzmann B.H.,Schugerl / On line and off line monitoring of the production of alkine serineprotease by Bacillis licheniforms // Analyt. Chim. Acta. 1995. V. 317. № 1-3. P.247-258.9.Armenta S. Gariguas, M. de la Gnardia // Green Analytical Chemistry// Trends in Analytical Chemistry.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
