ТОП авторов и книг     ИСКАТЬ КНИГУ В БИБЛИОТЕКЕ

А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Э  Ю  Я  AZ

 


В связи с высокой степенью разбавления анализируемых загрязнений
при меняющихся метереологических условиях возникает необходимость
отбора проб атмосферного воздуха большого объема за относительно
короткий период времени. До получения информации необходимо
подготовить пробы, измерить и обработать данные, являющиеся вместе с
пробоотбором равнозначными звеньями цепи, каждое из которых несет в
себе объективные и субъективные источники надежности результата.
Надежность способа анализа гарантируется метрологическим обеспечением
всех его стадий. Выбор способа анализа, зачастую, определяется не только
степенью совершенства аппаратуры и стоимостью его осуществления, но и
важностью получения надежной информации, способом ее представления и
56
жидкостным и хроматографическим под повышенным давлением. В ряде
случаев используют гибридные анализаторы, соединяющие в себе
хроматографы и масс-спректрографы. Хроматографические методы
используют для определения неорганических гибридов, органических веществ
различных классов (углеводородов, спиртов, эфиров, альдегидов, аминов,
галогенпроизводных, пестицидов, дефолиантов, металлоорганических
соединений и др.) Несомненным преимуществом методов хроматографии
является высокая разрешающая и разделительная способность и возможность
определения большого числа соединений в одной пробе воздуха.
Электрохимические методы определения газов в атмосфере. С точки
зрения создания автоматических регистрирующих газоанализаторов
электрические величины (ток, заряд, количество электричества, потенциал,
падение напряжения, электропроводность) являются удобными параметрами
для первичных преобразователей информации, характеризующих природу и
концентрацию вещества. Названные параметры легко могут быть
преобразованы электронными устройствами и согласованы с
пневматическими и механическими элементами анализаторов и выходами на
микропроцессоры. Важным преимуществом электрохимических
анализаторов является сравнительно малая энергоемкость по сравнению с
анализаторами других типов, а также возможность их миниатюризации.
Перечисленные особенности электрохимических датчиков обусловили их
конкурентоспособность по отношению к датчикам других типов и широкое
применение в анализаторах различного назначения в том числе анализаторах
загрязнителей атмосферы. В настоящее время в практике анализа атмосферы
на содержание веществ-загрязнителей используются следующие
электрохимические методы анализа: кондукто-, амперо- и
вольтамперометрия, полярография, кулоно-, потенцио- и ионометрия и
различные комбинированные методы. Первая является неспецифическим
методом анализа, однако при наличии в газовых смесях лишь одного
компонента, вызывающего изменение электропроводности раствора, этот
метод может быть эффективно использован. Примерами являются
кондуктометрические анализаторы содержания в газах хлористого и
фтористого водорода, диоксида серы и углерода, аммиака и других веществ.
Применение методов полярографии и вольтамперометрии с твердыми
электродами в системе анализа воздушной среды общеизвестно. Около 80
элементов Периодической системы, находящихся в виде различных
соединений, позволяет определять полярография при концентрации их в
растворах 10- - ---- мол./л. Многочисленные органические соединения,
способные окисляться или восстанавливаться на электродах в водных и
неводных растворах, могут быть определены этим методом после перевода их
из газовой фазы в фоновый электролит при концентрации 10"- моль/л с
ошибкой не более 5-10%. На базе микроэлектродов созданы
полярографические анализаторы многих газов (диоксида серы, хлористого
водорода, хлора, синильной кислоты и др.)
Методы амперометрии положены в основу анализаторов диоксида серы,
синильной кислоты, озона и других веществ в воздушной среде и поверочных
59
Неорганические загрязнители в пылях и аэрозолях определяется
методами рентгенофлуоресцентного (РФА) и рентгенорадиометрического
(РРА) анализов, позволяющих определять одновременно в пробе 20-30
элементов при пределе обнаружения 10-мас%. В последнее время появились
сообщения о применении для анализа воздушной среды метода
рентгеновской эмиссии, индуцированной протонами. Однако эти методы
несмотря на их быстродействие, высокую степень автоматизации и
компьютеризации, требуют дорогостоящего стационарного оборудования и
длительной пробоподготовки. Описано применение для анализа твердых
частиц и аэрозолей метода нейтронно-активационного анализа, также
требующего применения сложной техники и длительной пробоподготовки.
Эффективность данного метода определяется как сечением захвата
нейтронов, так и периодом полураспада определяемого элемента.
Широкое применение находят спектральные методы с использованием
лазерного излучения вместо обычных источников излучения. Так,
применение лазерного источника вместо обычного ИК позволяет на порядок
понизить предел по определению оксида азота (II), сделать метод более
избирательным по отношению к воде и определять оксид азота на уровне
ПДК ( 30 мг/мЗ). Метод лазерной флуоресценции позволяет определить
атомные (ртуть) и молекулярные примеси в воздухе (оксиды азота, углерода,
диоксид серы, йод и др.) на уровне 10 мол.%.
К числу спектральных методов определения газообразных примесей
следует отнести хемолюминесцентные методы, в основе которых лежат
реакции взаимодействия озона с газами. Автоматический люминесцентный
метод определения озона основан на регистрации излучения с максимум 415
нм, возникающего при его реакции с этиленом в атмосфере последнего.
Интервал определяемых концентрации озона 3 10%/ Этот же принцип
положен в основу определения оксида азота (II), фосфина, арсина и других
газов. В этих случаях в кювету вводят избыток озона, а аналитический сигнал
пропорционален концентрации газа - восстановителя, определяющей
скорость реакции.
Для определения газообразных примесей, например сероводорода,
находит применение кондуктометрический метод, в основе которого лежит
использование полупроводникового чувствительного элемента, меняющего
уровень проводимости при сорбции на его поверхности анализируемого
вещества. Полупроводниковым датчиком являются нанесенные на подложку
из диэлектрика пленки оксида цинка или диоксида олова,
взаимодействующие с сероводородом с образованием сульфидов. На
аналогичном принципе построен анализатор водорода, в котором
чувствительным элементом является пленка благородного металла (платины,
палладия). Метод обладает достаточной чувствительностью и
селективностью, однако вследствие необратимости абсорбции
чувствительность датчика меняется во времени.
Газообразные неорганические и органические загрязнители атмосферы
определяются следующими методами: газовыми, газожидкостным,
58
высокая оперативность измерений. Для снижения случайных погрешностей
используют приемы автоматической компенсации дрейфов и коррекции
температуры с помощью микропроцессоров.
Одними из высокоэффективных электрохимических преобразователей
являются биосенсоры - ферментные электроды и электрохимические системы,
представляющие собой электропроводную матрицу с иммобилизованной
фермент-кофакторной сопряженной системой. Осуществлена сорбционная и
ковалентная иммобилизация система алкогольдегидрагеназы-
никотинадениндинуклеатид (НАД). В случае ковалентной иммобилизации
НАД максимальной электрохимической активностью обладает кофермент,
пришитый к твердой поверхности через мостик длиной порядка ЗОА.
Электрод этого типа применен для определения низших спиртов в
присутствии других веществ загрязнителей атмосферы. Показана
возможность применения указанного электрода в проточной ячейке для
определения синильной кислоты по ее ингибирующему действию на работу
фермент-кофаторной системы. Разработаны электрохимические биосенсоры
на основе систем с медиатором переноса электронов (ферроцен) от
определяемого компонента к электроду на основе электропроводной
органической соли. Показана возможность использования листьев растений в
качестве химических сенсоров с помощью микроэлектрода, вживленного в
лист растения. Изучен отклик потенциала на введение диоксида углерода и
наличия других веществ. Показана возможность детектирования веществ-
загрязнителей в газовых смесях по их влиянию на потенциал микроэлектрода
в среде чистого диоксида углерода.
Электрохимические методы анализа газов развиваются за счет широкого
применения в анализаторах последних достижений электронной и
вычислительной техники. Новые возможности управления процессами
поляризации электродов и регистрации тока привели к появлению
перспективных методов электрохимического анализа; сюда можно отнести
дифференциальную импульсную полярографию, инверсионную
хронопотенциометрию и другие методы.
Наряду с совершенствованием классических амперометрических
методов анализа развивается новый метод - псевмоамперометрия,
основанный на использовании проточно-инжекторных систем. Содержание
анализируемого компонента в газовой смеси определяют по току его
окисления на золотом электроде с тонкой пленкой электролита и
полупроницаемой гидрофобной мембраной. Анализируемое вещество
диффундирует через нее из газовой фазы в электролит, а затем - к
поверхности электрода. Этот метод позволяет определять водород,
сероводород, селеноводород, эрсен и другие гибриды на уровне 10"-%.
Метод псевмоамперометрии может быть эффективно применен для
детектирования веществ в различных методах хроматографии после
хроматографического разделения многокомпонентной смеси.
Важной проблемой развития электрохимических газоанализаторов
является разработка средств их метрологического обеспечения. Для этого
необходимы новые образцовые средства, создание которых помимо
м
газовых смесях.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

загрузка...

ТОП авторов и книг     ИСКАТЬ КНИГУ В БИБЛИОТЕКЕ    

Рубрики

Рубрики