Диссертация (1150294), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Впервом положении соединены выходы 1-6, 2-3, 4-5, во втором положениивыходы 1-2, 3-4, 5-6. Такая коммутация выходов позволяет получить двераздельные гидравлические системы, связанные друг с другом однойгидравлической линией, находящейся между положениями крана 2-5. Этодало возможность разместить между положениями 2-5 ряд устройств (У),таких как инжекционная спираль для инжекции точного объема пробы,редукционная колонка для изменения степени окисления аналита иионообменная колонка для предварительного концентрирования аналита.Рисунок 7. Двухпозиционный шестиходовой кран.В работе [49] предложено другое устройство двухпозиционного крана.Принцип его работы представлен на рисунке 8.Краны, представленные на рисунках 7 и 8, хотя и имеют разноеустройство, выполняют одинаковую функцию.31Рисунок 8. Многоходовый двухпозиционный кран для ПИА.1.2.2.3 Методики с инжекционной спиральюИспользование в схемах ПИА инжекционных спиралей (ИС) позволяетвводить в гидравлическую схему строго определенный объем пробы.
Этоважно при высоких содержаниях исследуемого компонента в пробе, когданеобходимо инжектировать микрообъем пробы, в то время как вводнепосредственно через кран приведет к большой погрешности измерения изза пульсации потока, создаваемого перистальтическим насосом. На рисунке 9представлены схемы с использованием инжекционных спиралей.32Рисунок 9. Схемы метода ПИА для реализации реакций с использованиеминжекционной спирали.П – проба; Р1 – Р4 – растворы, необходимые для протекания каталитическойреакции; Н – насос; К – кран; ИС – инжекционная спираль; С – реакционнаяспираль; Д – детектор.Характеристики методик, реализуемых методом ПИА с использованиеминжекционной спирали, приведены в таблице 4.В работах [39, 77 – 79] предложены гидравлические схемы с различнымколичеством каналов подачи растворов, но с 6-ходовым краном и однойинжекционной спиралью, расположенной на кране, как представлено нарисунке 7.
В работе [78] использовали 10-ходовой кран, работающий попринципу 6-ходового, но позволяющего реализовать систему с двумяинжекционными спиралями с объемом инжектируемых растворов 115 и117 мкл.33Таблица 4. Аналитические характеристики методик, реализуемых методом ПИА с использованием инжекционнойспиралиСхемаАналитРастворы реагентов и устройства9аН2О2Р – Co (II) + люминол9бCu (II)9бNO2-ПределПроизводи-обнаружениятельностьне более 0,42 нМИсточник-[77]Р1 – 0,01 мМ НАс; Р2 – NaOH; Р3 – DPC 0,05 мкг/л120 анализов/час[78]Р1 – поток носитель; Р2 – KBrO3;60 анализов/час[39]6 мкг/лР3 – сульфоназо III9вCu (II),Р1 – Н2О; Р2 – Na2S + NaOH;Cu (II): не более Cu (II): 8 анализов/часNi (II)Р3 – ресазурин; Р4 – HCl0,5 мг/л;[79]Ni (II): 6 анализов/часNi (II): не более1 мг/л9гCu (II)Р1 – NaOH; Р2 – DPC0,3-0,5 мкг/л36-180 проб/час[78]341.2.2.4 Методики с ионообменными и редукционными колонкамиВ методе ПИА широко распространено использование ионообменных иредукционных колонок.
Ионообменные колонки используют для сорбции изпробы мешающих определению компонентов, а редукционные для изменениястепени окисления аналита, например NO3- → NO2- или V (V) → V (IV). Нарисунке 10 представлены варианты гидравлических схем, разработанных дляизмерения концентраций аналитов в воде с использованием ионообменных иредукционных колонок. В таблице 5 представлены характеристики методик,реализуемых методом ПИА с использованием гидравлических схем,приведенных на рисунке 10.Рисунок 10.
ПИ-схемы для реализации реакций с использованиемионообменных колонок (а, е) и редукционных колонок (б – е).П – проба; Р1, Р2, Р3, Р4 – растворы, необходимые для протеканиякаталитической реакции; Н – насос; К – кран; И – ионообменная колонка;С –спираль удерживающая или реакционная; Т – термостат; Д – детектор.35Таблица 5. Аналитические характеристики методик, реализуемых методом ПИА с использованиемгидравлических схем с ионообменными и редукционными колонками.Производи-Источ-обнаружениятельностьникАналит10аMo (VI)Р1 – 0,01 М HCl; Р2 – HBS; Р3 – NaBr; Р4 – NED0,5 мкг/л15 анализов/час[32]10бNO2-,Р1 – NH4Cl; Р2 – H2SO4; Р3 – NaBrO3;NO2-: 1 мкг/л;20 ± 3[80]NO3-Р4 – галлоцианинNO3-: 2 мкг/ланализов /часNO2-,Р1 – Н2О; Р2 – H2SO4; Р3 – NaBrO3;NO2-: 1 мкг/л;20 ± 3NO3-Р4 – пирогаллоловый красныйNO3-: 10 мкг/ланализов /часNO2-,Р1 – KBrO3; Р2 – феносафранин;NO2-: 27 мкг/л; 22 анализа/часNO3-Р3 – H2SO4NO3-: ≤ 62 мкг/лNO2-,Р1 – H2O; Р2 – NaBrO3; Р3 – H2SO4 +NO2-: 1,6 мкг/л;NO3-пирогаллолосульфонафталеинNO3-: 3 мкг/лV (IV)Р1 – 0,01 М HCl; Р2 – буферный раствор +10б10в10г10дРастворы реагентов и устройстваПределСхема[81][82]-[37]0,05 мкг/л50 анализов/час[83]32 анализа/час[49]маскирующий агент; Р3 – пурпурогаллин; Р4 – NaIO410еNO2-,Р1, Р2 – (NH4)2SO4; Р3 – KBrO3;NO2-: 0,3 мкг/л;NO3-Р4 – кристаллический фиолетовыйNO3-: 1 мкг/л36В работах [32, 49] ионообменные колонки использовали для удаленияионов Fe (III) (Dowex 50WX8) и для удаления ряда мешающих анионов(Amberlite IR-732).
В работах [37, 49, 80 – 82] для восстановления NO3- доNO2- использовали редукционные колонки с металлическим Cd, причем, вработах [80 – 82] реализованы две линии для протекания пробы, одна изкоторых снабжена Cd-редуктором. Таким образом, через короткую трубкупроходит проба без процесса восстановления и происходит измерение толькоNO2-, а по второй трубке с большей длиной с задержкой, за счетудерживающей спирали, приходит проба с восстановленным NO3- до NO2- ипроисходит измерение суммы NO3- + NO2-.
В работе [37] реализованаинжекция пробы в 6-ходовой кран так, что часть пробы проходит через Cdредуктор, а часть пробы остается в удерживающей спирали. Припереключениикранавоположение2смывпробыосуществляетсяпротивотоком так, что сперва детектором регистрируется сигнал, отвечающийтолько концентрации NO2--ионов, а после сигнал, отвечающий суммарнойконцентрации NO3- и NO2--ионов. В работе [83] в качестве восстановителяV (V) до V (IV) использовали Ag.1.2.2.5Методикихроматографическимссорбционнымконцентрированием.иэкстракционно-Сложностиприиспользовании каталитических реакцийОдними из самых сложных в исполнении проточных методов анализаявляются методики с сорбционным и экстракционно-хроматографическимконцентрированием.
В методе ПИА данные методики успешно реализованы иотработаны. На рисунке 11 представлены гидравлические схемы рядаметодик, разработанных для контроля аналитов в природной воде ссорбционным концентрированием и последующим элюированием.37Рисунок 11 Схемы метода ПИА для реализации реакций с использованиемсорбционных колонок.
П – проба; Р1, Р2, Р3 – растворы, необходимые дляпротекания реакции; Э – элюент, КР – корректирующий раствор (буферныйраствор, кислота, щелочь); Н – насос; К, К1, К2 – кран; И – ионообменнаяколонка; С – спираль удерживающая или реакционная; Д – детектор.В таблице 6 приведены характеристики методик, реализуемых методомПИА, с гидравлическими схемами, приведенными на рисунке 11.38Таблица 6.
Аналитические характеристики методик, реализуемых методом ПИА с предварительным сорбционнымконцентрированием.Схема11аАналитFe (II)Растворы реагентов и устройстваР1 – Н2О; Р2 – люминол; Р3 – Н2О2;ПределПроизводи-Источ-обнаружениятельностьник0,006 нг/л12 анализов/час[84]0,02 мкг/л6-7 анализов/час[85]Э – НCl11бV (IV, V)Р1 – ацетатный буферный раствор;Р2 – 1,8-дигидрокси-3,6-нафталендисульфоноваякислота; Р3 – KBrO3; Э – HCl11вMn (II)Р1 – N,N-диэтиланилин; Р2 – KIO4; Э – HCl2 нг/л15 анализов/час[59]11вCl-Р1 – ацетатный буферный раствор;не более 0,4 мг/л 12 анализов/час[86]Р2 – отсутствует; Э – 0,5 М KNO311гCu (II)Р1 – цитрат Na; Р2 – ПАР на цитратном не более6-7 анализов/час[87]Р1 – NaOH; Р2 – ПАР на аммиачном буферном не более 5 мкг/лНе менее[88]растворе; Э – HNO3; КР – HCl + NaCl4 анализов/часбуферном р-ре; Э – HNO3; КР – лимонная к-та11г11гZn (II)Fe (III)Р1 – DPD + о-phen; Р2 – NaIO4; Э - HCl;КР – ацетатный буферный раствор0,5 мкг/л0,03 мкг/л60 анализов/час[36]39Продолжение таблицы 6.Схема11д11еАналитMn (II)Fe (II, III)Растворы реагентов и устройстваР1 – H2O; Р2 – TCNQ; Р3 – NaOH; Э1 – HCl;ПределПроизводи-Источ-обнаружениятельностьник0,1 нМ/лНе более[89]Э2 – HCl+HNO315 анализов/часР1 – DPD; Р2, КР – аммонийно-ацетатный 0,016 нМ-[90]Р1 – DPD; Р2 – ацетатный буферный раствор; 0,15 нМНе более[91]Р3 – Н2О2; Э – HCl; КР – CH3COONa + HCl15 анализов/часР1 – гидрохинон; Р2 – Н2О2 + фосфатный 0,5 мкг/л10 анализов/час[34]10 анализов/час[34]буферный раствор; Р3 – Н2О2; Э – HCl;11е11жFe (II, III)Cu (II)буфер; Э – НNO3; КР – лимонная кислота11иCu (II)Р1 – гидрохинон; Р2 – Н2О2 + фосфатный 0,2 мкг/лбуфер; Э – НNO3; КР – лимонная кислота40В работах [84, 85] сорбционная колонка (И) расположена на линииподачи раствора-носителя (Р1), в который поочередно вводятся проба иэлюент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
