Автореферат (1150293), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Большая часть экспериментальных исследованийвыполнена автором. Соискатель принимал активное участие в обсуждении иинтерпретации полученных результатов, в ознакомлении с проблемой исследованияиностранных коллег, написании статей, подготовке и представлении докладов наВсероссийских конференциях и конференциях с международным участием.Апробация работыМатериалы диссертации были представлены на III Всероссийскойконференции с международным участием «Аналитика России» (Краснодар, 2009), IXВсероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика– 2014» (Калининград, 2014), IX Всероссийской научно-практической конференции смеждународным участием «Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы ипути решения» (Санкт-Петербург, 2014), IX International conference of young scientistson chemistry «Mendeleev-2015» (Санкт-Петербург, 2015), XVIII Всероссийскойконференции «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2015).Публикация результатовМатериалы диссертации опубликованы в 3 статьях в отечественных журналахи в форме тезисов докладов 5 конференций.Объем и структкра диссертацииДиссертационная работа состоит из введения, обзора литературы,экспериментальной части и обсуждения результатов, выводов и списка цитируемойлитературы (191 наименование).
Работа изложена на 188 страницах текста, содержит31 таблицу, 62 рисунка и 4 приложения.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении кратко говорится о развитии природоохранного флота РФ с цельюпроведения экологического мониторинга водных объектов в режиме on-line. В составСПК входят АСАК, работающие на принципах методов ПА. На начальном этапе ихсоздания предпочтение отдавалось ПИА.
Появление в 2007 г нового метода ЦИАпозволило пересмотреть методические подходы к проведению экологическогомониторинга водных объектов с использованием АСАК, работающих в составе СПК.Для этого потребовалось оценить преимущества и недостатки используемого в5настоящее время метода ПИА в сравнении с ЦИА. Исходя из проведенного сравненияи анализа достижений в создании АСАК и методического обеспечения для них,формулируются цели и задачи исследования.Глава 1. Обзор литературыКратко приводится история развития природоохранного флота РФ, появленияСПК, внедрения методов ПА в сферу природоохранного контроля и мониторингаакваторий.
Описываются преимущества перехода от работы проточного анализаторакак индивидуального аналитического прибора к АСАК, объединяющих подуправлением компьютера работу нескольких анализаторов.Последовательно рассмотрены возможности применения методов ПА дляприменения в сфере экологического мониторинга водных объектов. С точки зренияпреимуществ при создании АСАК методы ПА разделены на две группы:многоканальные и одноканальные. При создании АСАК в составе СПК дляэкологического контроля обосновываются преимущества одноканальных методовПА, из которых, руководствуясь концепцией «зеленой аналитической химии», вкачестве наиболее перспективного подхода предпочтение отдается методу ЦИА иуточняется необходимость поиска и разработки новых методических иинструментальных решений на принципах метода ЦИА применительно к созданиюусовершенствованных АСАК природных вод.
Одновременно обсуждаются проблемы,возникшие при разработке новых методик анализа, предназначенных для включенияв состав методического обеспечения АСАК, основанных на методе ПИА, исуществующие способы их решения.Глава 2. Методика экспериментальных исследованийВ данной главе описаны средства измерений, оборудование, реактивы иматериалы, процедуры приготовления растворов реагентов и растворов ГСО.Все методики определения Cu (II), Mn (II), нитрит- и нитрат-ионов разработаныс использованием проточно-инжекционного анализатора ПИАКОН-03 сфотометрическим детектором. Длина оптического пути – 10 мм.
При разработкеметодик определения Mn (II), нитрит- и нитрат-ионов использовали модификациюанализатора ПИАКОН-03 с восьми-ходовым соленоидным краном (Cole-Parmer,США) (рис. 1). Объем кюветы 3 мл, длина оптического пути 10 мм. Дополнительноразработан и введен в использование блок удаления пробы для интенсификацииудаления растворов из кюветы детектора (рис.
2). Методика определения Н2О2разработана с использованием проточно-инжекционного анализатора ПИАКОН-12производства ЗАО НПО «Гранит-НЭМП» с шестиходовым соленоидным краном(США). Кювета с длиной оптического пути – 16 мм. На всех анализаторах установленперистальтический насос и термостат с температурой нагревания до 55 ºС.Глава 3. Оптимизация аэро-гидравлических схем ЦИА3.1 Оптимизация обычной аэро-гидравлической схемы ЦИА применительно кметодике определения ионов Mn (II)Реакция окисления диэтиланилина (ДЭА) периодатом калия (KIO4),катализируемая ионами Mn (II), широко известна в практике каталиметрическихметодов анализа и обеспечивает достаточно низкие пределы обнаружения ионовMn (II).
Эта реакция адаптирована и к условиям ПИА. Поэтому она была выбрана приразработке усовершенствованной аэро-гидравлической схемы ЦИА для включения вАСАК водных сред.6Рисунок 1. Анализатор ПИАКОН-03.1 – фотометрический детектор; 2 – блок удалениярастворов; 3 – кран; 4 – термостат;5 – перистальтический насос.Рисунок 2. Блок удалениярастворов.Обычная аэро-гидравлическая схема для определения Mn (II) в природныхводах методом ЦИА представлена на рисунке 3.Рисунок 3. Обычная аэро-гидравлическая схемаЦИА для определения Mn (II).а – 0,022 М раствор щавелевой кислоты;б – проба; в – 0,75 М раствор натрияуксуснокислого, рН = 5,2 (буферный раствор);г – 0,02 М раствор KIO4; д – насыщенныйраствор ДЭА, приготовленный на 0,015 Мрастворе HCl; е – атмосферный воздух;ж – сброс.В кювету фотометрического детектора последовательно подаются проба,буферный раствор и воздух для перемешивания.
После чего производится измерениефонового значения оптической плотности при длине волны (λ) 460 нм. Далее, вкювету подаются растворы KIO4, ДЭА, перемешиваются воздухом и производитсяизмерение оптической плотности раствора, соответствующей концентрации Mn (II) впробе. После чего содержимое кюветы направляется на сброс. Кювета промываетсяраствором щавелевой кислоты и пробой.
Схемы измерения аналитического сигнала ицифровой обработки результатов измерений на ЭВМ схематично показаны нарисунке 4.Рисунок 4. Процессизмерения и схемаобработки аналитическогосигнала.7На мониторе ЭВМ в режиме реального времени в координатах оптическойплотности (А, о.е.) и времени (t, с) отображаются уровни измеренных значенийфонового и аналитического сигналов. Вычисление концентрации Mn (II)осуществляется по методу градуировочного графика. Время анализа составляет 7,5 мин.Время проведения анализа по аналогичной методике определения Mn (II),реализованной в варианте ПИА, почти в два раза меньше, чем в описанной выше ЦИметодике и составляет 4 мин (Колотыркина И.Я., 1991). Для сокращения временианализа в ЦИА потребовалась разработка нового варианта аэро-гидравлическойсхемы.
Эта схема, представленная на рис. 5а, отличается наличием дополнительногоканала (2) с использованием шланга большего диаметра. Двухканальная схема ЦИАтакже дополнительно включает блок удаления растворов (рис. 2), оснащенныйотверстием для свободного воздухообмена и широким штуцером для присоединенияшланга с диаметром не менее 4 мм для свободного стока растворов. Эффектускорения слива достигается за счет уменьшения пути следования растворов поканалу 2, имеющему больший диаметр чем канал 1.
Длина канала 2 определяетсядлиной шланга, проходящего через насос от кюветы детектора до блока удалениярастворов, в котором осуществляется разрыв потока раствора, который далеесвободно вытекает.5а5бРисунок 5. Оптимизированные аэро-гидравлические схемы для определения Mn (II).4а – схема с подачей растворов в кювету снизу, 4б – схема с подачей растворов в кювету сверху.а-е – соответствуют подписям на рис 2; ж, ж2 – основной сброс; ж1 – дополнительный сброс,1 – канал, соединяющий кювету с краном; 2 – канал, соединяющий кювету с блокомудаления растворов.Схема, представленная на рис. 5а позволила снизить время анализа с 7,5 до4,5 мин. Перенесение шланга подачи растворов в кювету сверху (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
