Диссертация (1148248), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Частота проверки величины аналитического сигнала детектора для71растворов известно концентрации может варьироваться в зависимости отпоставленных задач. На рис. 20 Приведены примеры хроматограмм, полученныхпри парофазном анализе градуировочного раствора (а) и пробы водопроводнойводы (б) с хроматомембранной газовой экстракцией в поликапиллярной матрице.-300mVa-320-340-3601-3802-400Ret.
t., s-4200-30050100150200mV250б-320-340-360-3801-4002Ret. t., s-420050100150200250Рисунок 20. Примеры хроматограмм, полученных при парофазном анализе градуировочногораствора (а) и водопроводной воды (б). 1 – хлороформ, 2 – четырёххлористый углерод.72Установка, собранная по схеме на рис. 35, функционировала несколькорабочих дней в непрерывном режиме. По результатам анализов проведённых в этопериод нами были построены графики зависимостей изменения содержанияхлороформа и четырёххлористого углерода в водопроводной воде городаПетергофа (рис. 21 (а, б)). Значения соответствуют усреднённым значениямконцентрации каждого компонента, полученным в течение дня. Резких измененийсодержания хлороформа или четырёххлористого углерода за данных периодвремени замечено не было.23,31220,01016,7813,3627.05% от ПДКC, мкг/лХлороформ1410,029.0531.052.064.066.068.06Дата анализа730,2010Четырёххлористый углерод90,1680,1470,1260,1050,0840,0630,0420,0210,0027.05% от ПДКC, мкг/л0,18029.0531.052.064.066.068.06Дата анализаРисунок 21.
Изменение содержания хлороформа (а) и четырёххлористого углерода (б) вводопроводной воде в течение 12 дней.Расчёт концентрации компонента Сх производился с использованиемследующей формулы:Cx =Sx C град. ,S град.где Sx и Sград. – площади пиков пробы искомого компонента и градуировочногораствора соответственно, Cград. – концентрация градуировочного раствора.Дляпроверкиправильностирезультатовопределениясодержанияхлороформа и четырёххлористого углерода в водопроводной воде на начальномэтапе работы, в середине и на завершающем этапе было проведено определениесодержания данных веществ с помощью классического парофазного анализа.
Дляэтого во флакон объёмом 20 мл отбирали 10 мл анализируемой водопроводнойводы,плотноегозакрывали,интенсивновстряхивалииоставлялитермостатироваться при 20 ± 1 °С в течение 30 мин. Затем с помощью шприца для74парофазного анализа отбирали 1 мл равновесной газовой фазы над раствором ивводили в хроматограф. Таким же образом проводили анализ градуировочногораствора. Данные сравнения результатов непрерывного хроматомембранного иклассического вариантов анализа представлены в табл. 7.Таблица 7.
Результаты определения содержания хлороформа и четырёххлористого углерода вводопроводной воде с помощью непрерывной хроматомембранной газовой экстракции иклассического парофазного анализа.ОпределяемыйкомпонентCHCl3CCl4Непрерывная газоваяэкстракция в ХМЯКлассическийпарофазный анализС, мкг/л% от ПДКС, мкг/л% от ПДК28.058.8214.79.3615.602.068.3413.98.8814.808.0611.2818.812.3620.628.050.105.00.115.302.060.041.80.052.708.060.073.30.084.1ДатаДанные, представленные в табл.
7, свидетельствуют о хорошей сходимостирезультатовклассическоговариантапарофазногоанализаивариантасприменением хроматомембранной газовой экстракции. Отсутствие сильныхрасхожденийзначенийконцентрацийаналитов,определённыхразнымиспособами, на завершающем этапе работы свидетельствует о том, чтохроматомембранная ячейка работает стабильно без изменения эффективностимассообмена.Относительное среднее квадратичное отклонение результатов анализа непревышало 1 %, а погрешность определения концентрации составила дляхлороформа 5.2 %, для четырёххлористого углерода 9.6 %.Также в процессе работы для проверки правильности получаемыхрезультатов было найдено значение коэффициента распределение хлороформа всистеме водная фаза – газовая фаза при температуре 20 °С.
Для этого былапроизведена градуировка детектора по хлороформу. В плотно закрывающуюся75стеклянную ёмкость объёмом 0,5 л помещали 1,5 мг хлороформа, фторопластовуюмешалку и плотно закупоривали. В течение 5-10 минут ёмкость интенсивновстряхивали для полного испарения хлороформа. Вследствие этого в банкеобразовывалась газовая смесь с содержанием хлороформа, равным 3 мг/л. Затемпоследовательно из этой ёмкости отбирали и вводили в хроматограф 4, 6, 8 и10 мкл этой газовой смеси. В таблице 8 представлены данные соответствияплощадей пиков хлороформа на получившейся хроматограмме количествувведённого в хроматограф хлороформа.76Таблица 8. Зависимость площади пика на хроматограмме от количества введённого вхроматограф хлороформа.КоличествоПлощадь пика,CHCl3, нгусл.
ед.41212025,461817355,282422505,2103027835,0Объём, мклЗатем,учитывая,чтоплощадьпикаСКО, %хлороформаприанализеградуировочного раствора концентрацией Cl = 60 мкг/л равна 1220 усл. ед., можновычислить количество экстрагированного из воды хлороформа Qx, находившегосяв дозирующей петле: = град.град.= 1212201202= 12,2 нг,где Qград. – количество хлороформа в градуировочной газовой смеси, нг; Sx –площадьпикахлороформаприанализеградуировочногорастворасхроматомембранной газовой экстракцией, усл.
ед.; Sград. – площадь пикаградуировочной газовой смеси, для количества хлороформа, равного Qград., усл. ед.Объём дозирующей петли равен Vп = 1,5 мл. Таким образом концентрацияхлороформа Cg в газовой фазе при хроматомембранной газовой экстракции внашей системе равна: =п=12,2 нг1,5 мл= 8,1 мкг/л.Соответственно коэффициент распределения Кр в данной системе дляхлороформа будет равен:77 ==60 мкг/л8,1 мкг/л= 7,4.Полученное значение коэффициента распределения хорошо согласуется сданными, полученными в работе А. Г.
Виттенберга [89], где Kр=7,8 дляхлороформа при 20 °С.Для вычисления значения нижнего предела количественного определениясодержания хлороформа и четырёххлористого углерода в водопроводной воде сприменением непрерывного варианта хроматомембранной газовой экстракции похроматограмме было определено среднее значение шума детектора, величинакоторого в нашей работе была равна Sш=0,05 мВ. Нижний предел количественногоопределения Sql=10∙Sш=0,5 мВ. Учитывая, что для градуировочного раствора сконцентрацией хлороформа 60 мкг/л и четырёххлористого углерода 2 мкг/лвысота пика на хроматограмме составляла около 100 мВ, можно вычислитьнижний предел определяемых концентраций:для хлороформа =60∙0.5100= 0.3 мкг/л,для четырёххлористого углерода =2∙0.5100= 0.01 мкг/л.Главным достоинством разработанной схемы определения содержанияхлороформа и четырёххлористого углерода в водопроводной воде являетсявозможность практически полной автоматизации.
В случае использованиясовременных насосов, позволяющих в широких пределах и с высокой точностьюварьировать параметры потоков в хроматомембранной ячейке, автоматическихкранов-переключателейихроматографа,позволяющихуправлятьимисперсонального компьютера, действия оператора при проведении анализа сведутсяк минимуму. Также возможность автоматизации актуальна в случае проведенияанализа в труднодоступных или опасных для человека местах.78Реализованная схема анализа позволяет проводить определение содержанияхлороформа и четырёххлористого углерода в водопроводной воде на уровнеконцентраций порядка 300 нг/л и 10 нг/л соответственно, что ниже ПДК в 200 раз.Возможность варьировать соотношение расходов фаз в широких пределахпозволяет адаптировать систему для анализа летучих компонентов с различнымикоэффициентами распределения в широком диапазоне концентраций.
Такжеварьирование соотношения расходов фаз позволяет работать как в режимеполного извлечения, так и в режиме равновесного насыщения, выбирая наиболееподходящий режим для каждого аналита.3.2 Определение содержания фенола в воздухе рабочей зоны схроматомембранной жидкостной абсорбциейДля определения содержания фенола в воздухе наиболее подходящимметодом является флуориметрическое детектирование в сочетании с абсорбцией вводныерастворы.Дляосуществленияпроцессажидкостнойабсорбциипредпочтительно использовать схему с хроматомембранным массообменнымпроцессом вследствие его более высокой эффективности. Ранее [107] былапоказана принципиальная возможность применения ХМЯ с бипористымимассообменными блоками для выделения фенола из воздуха.
В описанной схемеприменялся дискретный вариант хроматомембранного выделения, в которомпропускание воздуха, содержащего анализируемый компонент, происходило принеподвижном потоке жидкой фазы. После окончания продувки абсорбатвымывался из ХМЯ потоком жидкой фазы и направлялся во флуориметрическийдетектор.3.2.1 Приготовление рабочих растворов:1.
Приготовление раствора фенола с концентрацией 1 г/л.79В колбу объёмом 1 л отбирают 1 мл ГСО фенола, доводят до меткибидистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор устойчив втечение месяца при хранении в холодильнике.2. Приготовление вспомогательного раствора фенола с концентрацией10 мг/л.В колбу объёмом 100 мл отбирают 1 мл раствора, приготовленного по п. 1,доводят до метки бидистиллированной водой и тщательно перемешивают.Раствор устойчив в течение недели при хранении в холодильнике.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
