Нефтепродукты в воде

Флуориметрический метод

Cтраница 1

Флуориметрический метод определения1 бериллия с морином специфичен для бериллия, очень чувствителен, но также мало точен.  

Флуориметрический метод является наиболее чувствительным методом анализа в ТСХ.  

Флуориметрический метод анализа основан на возбуждении электронных спектров испускания молекул определяемого вещества при внешнем УФ-облучении и измерении интенсивности их фотолюминесценции. Для возникновения явления люминесценции молекулы вещества необходимо перевести из основного состояния в возбужденное с длительностью его существования, достаточной для осуществления излучательного электронного перехода из возбужденного состояния в основное. Это возможно для молекул с относительно устойчивым возбужденным состоянием.  

Другой флуориметрический метод основан на образовании бро-мидных комплексов As111 и Asv при — 196 С.  

Флуориметрический метод обнаружения Мп2 — ионов основан на красном свечении кристаллофосфора, приготовленного на основе WO3, карбонатов лития и магния.  

Флуориметрический метод анализа основан на возбуждении электронных спектров испускания молекул определяемого вещества при внешнем УФ-облучении и измерении интенсивности их фотолюминесценции. Для возникновения явления люминесценции молекулы вещества необходимо перевести из основного состояния в возбужденное с длительностью его существования, достаточной для осуществления излучательного электронного перехода — из возбужденного состояния в основное. Это возможно для молекул с относительно устойчивым возбужденным состоянием.  

Флуориметрический метод анализа основан на возбуждении электронных спектров испускания молекул определяемого вещества за счет внешнего У — облучения и измерении интенсивности их фотолюминесценции.  

Флуориметрический метод определения микропримесей состоит из подготовки анализируемого вещества к анализу и оценки интенсивности его излучения. Высокая чувствительность метода требует применения реактивов с квалификацией особой чистоты или химически чистый. Во многих случаях реактивы подвергаются дополнительной очистке методами перекристаллизации, перегонки, экстракции, хроматографии.  

Очень чувствительный флуориметрический метод основан на диазотировании л-хлоранилина и сочетании с 2 6-диаминопирнди-ном. Образующееся при реакции азосоединение взаимодействует с CuSO4 и образует интенсивно флуоресцирующий триазол. Максимум флуоресценции наблюдается при 430 нм при возбуждении 360 нм.  

Флуориметрический метод определения сульфитов основан на реакции гидросульфитного производного формальдегида с 5-ами-нофлуоресцеином , при которой образуется нефлуоресцирующий продукт. Определению не мешают 10 — 2 М растворы нитратов, сульфатов, пероксида водорода, железа ( II) и аммония.  

Флуориметрический метод определения галлия в хлороформе чувствительнее, чем абсорбциометрический, и, кроме того, он меньше подвержен влиянию со стороны присутствующих в микроколичествах оксихиноля-тов металлов, нефлуоресцирующих, но поглощающих свет.  

Флуориметрический метод определения бериллия с морином специфичен для бериллия, очень чувствителен, но также мало точен.  

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ.

Определение нефти и нефтепродуктов в воде можно осуществлять дифференциальными (газовая, газожидкостная и высокоэффективная жидкостная хроматография, хромато-массспектрометрия) или интегральными (гравиметрия,УФ- и ИК-спектрофотометрия, люминесценция)методами, причем интегральные методы проще и удобнее для проведения наблюдений за состоянием нефтяного загрязнения водоемов и в основном применяются в рутинном анализе.

Однако ни один из перечисленных методов не позволяет получить полную картину качественного состава НП, присутствующих в природных водах. Для исчерпывающей оценки нефтяного загрязнения необходимо применять группу методов. Вместе с тем для практических целей часто бывает вполне достаточно применение какого-либо одного интегрального метода, например ИК-спектрофотометрического или гравиметрического .

Гравиметрический метод

Основан на экстракции НП из пробы малополярными растворителями (хлороформ, гексан, четыреххлористый углерод, пентан, петролейный эфир, фреон (хладон) – (1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтан); очистке экстракта от полярных веществ пропусканием его через колонку с сорбентом (оксид алюминия II степени активности (содержащий 3% H2O), силикагель, флоросил (основной силикат магния), удалении экстрагента путем его выпаривания и взвешивания остатка для определения суммы “нефтепродуктов”.

Обычно для анализа берут 0,1–3 литр воды, подкисляют HCl до рН<5, экстрагируют двумя порциями по 20 см3 растворителя и объединяют экстракты. При концентрации НП в воде <0,3 мг/литр пробы 3 литр недостаточно для их надежного определения гравиметрическим методом. В этом случае рекомендуется извлекать сумму неполярных органических соединений из больших объемов воды (10–20 литр) с помощью непрерывной жидкостно-жидкостной экстракции или сорбентов типа активного угля и др., сорбированные вещества затем десорбируют четыреххлористым углеродом в аппарате Сокслета .

Различна степень экстракции для разных компонентов нефти: алифатических углеводородов –до 85%, для ароматических УВ – 20% . Как правило, метод применим для анализа природных вод и промышленных стоков при концентрации нефтяных углеводородов от 5 до 1000 мг/литр.


В процессе пробоподготовки и хода анализа возможны потери углеводородов, температуры кипения которых менее 100ºС. Непосредственное экстрагирование гексаном приводит к заниженным результатам. Погрешность может доходить до 30%, если исследуемая вода содержит взвешенные частицы .

Стандарт ISO 9377-2 не рекомендует применять для экстракции CCl4 из-за его токсичности. В России с конца 1999 г. прекращено производство тетрахлорида углерода как озоноразрушающего вещества.

Основное достоинство гравиметрического метода (одного из немногих “абсолютных” методов аналитической химии) заключается в том, что исключается необходимость использования стандартных образцов такого же качественного и количественного состава, как и исследуемая проба. Также не требуется предварительная градуировка средств измерений.

В силу этого метод принят в качестве арбитражного .

Предел определения НП в водах при применении хладона составляет 2–4 мг/литр. Арбитражный гравиметрический метод для определения низких концентраций НП требует больших объемов анализируемой воды и растворителей. В связи с этим для повседневной работы по контролю за содержанием НП в питьевой воде и воде водоемов рекомендуется люминесцентно-хроматографический метод . Метод основан на хроматографическом отделении НП от полярных углеводородов и примесей воды не нефтяного происхождения в колонке с активным оксидом алюминия при использовании экстрагентов – хлороформа и гексана и дальнейшем определении выделенных нефтепродуктов люминесцентным методом. Способностью люминесцировать под действием УФ-света обладает лишь часть УВ (ароматические высокомолекулярные, особенно полициклические) и притом по-разному в зависимости от условий возбуждения.

Флуориметрический метод

Флуориметрический метод (по сути мало чем отличающийся от люминесцентно-хроматографического) основан на экстракции нефтепродуктов гексаном, очистке при необходимости экстракта с последующим измерением интенсивности его флуоресценции, возникающей в результате оптического возбуждения. Метод отличается высокой чувствительностью (нижняя граница диапазона измерений 0,005 мг/литр), экспрессностью, малыми объемами анализируемой пробы (100 см3) и отсутствием значимых мешающих влияний липидов. С помощью флуориметрического метода определяются не только нефтепродукты как таковые, но и многие другие органические соединения иного происхождения.

УФ-спектрофотометрический метод

УФ-спектрофотометрический метод для определения НП в ООС применяется достаточно редко, что связано с бесструктурностью спектров поглощения НП. Разработан экспресс-метод определения суммарного содержания нефтепродуктов в воде. Методика определения тяжелых НП основана на их извлечении экстрагентом (гексан, CCl4, хлороформ, толуол) с последующим измерением оптической плотности на спектрофотометре при длинах волн 206; 265; 241 (247); 281(287) нм. Оптимальное время полного извлечения НП – 4 мин, соотношение объемов органической фазы к водной – 1:10, оптимальный интервал рН 4–7 независимо от природы растворителя.

Нижняя граница определяемых концентраций составляет 0,1 мг/литр, длительность анализа – 20мин.

Метод ИК-спектроскопии.

Для мониторинга нефтяных УВ наиболее распространен метод ИК-спектрометрии , который позволяет определять сумму алифатических УВ и ПАУ. При этом измеряют содержание как нефтяных УВ антропогенного происхождения, так и продуцируемых морскими организмами .

Соответствующие методики анализа основаны на экстракции НП из пробы органическим растворителем (CCl4 или хладон 113), очистке экстракта от полярных соединений методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия и последующей регистрации ИК-спектра в области 2700–3200 см-1, обусловленного валентными колебаниями CH3- и CH2-групп алифатических и алициклических соединений и боковых цепей ароматических углеводородов, а также связей CH ароматических соединений.

Метод может быть реализован как в варианте регистрации спектра поглощения в указанной области с помощью традиционного или Фурьеспектрометра, так и в более простом варианте, при котором используется анализатор, измеряющий интегральное поглощение в области 2900–3000 см-1, в которой наблюдаются наиболее интенсивные полосы, соответствующие асимметричным валентным колебаниям групп CH3 и CH2.

ИК-спектроскопия применима для анализа природных вод и промышленных стоков при концентрации нефтяных углеводородов от 0,1 до 50 мг/литр (при использовании кюветы с длиной оптического пути 10 мм), не требует отгонки растворителя и нагрева экстракта, что исключает потерю УВ с низкой температурой кипения.

Преимущество метода ИК-спектроскопии меньшие потери легких фракций, чем при определении НП другими способами . Нижняя граница диапазона измерения – 0,05 мг/литр. Основное достоинство метода – слабая зависимость аналитического сигнала от типа нефтепродукта, составляющего основу загрязнения пробы.

Трудности, возникающие при использовании этого метода, связаны с мешающими влияниями липидов и других полярных соединений при их высоком содержании, при котором оказывается исчерпанной емкость хроматографической колонки, применяемой для очистки экстракта. Основной недостаток метода – его неэкологичность, обусловленная применяемыми высокотоксичными растворителями. В силу указанных причин можно прогнозировать, что уже в ближайшие годы неизбежна замена ИК-спектроскопии другими методами, в первую очередь методом газовой хроматографии.

Методики определения НП в воде, основанные на гравиметрии, УФ-спектрофотометрии, флуориметрии и ИК-спектрометрии, позволяют получить информацию о суммарном содержании неполярных и малополярных УВ нефтяного происхождения. Однако с помощью этих методов нельзя идентифицировать индивидуальные углеводороды НП . Такую задачу решают с помощью газовой хроматографии (ГХ).

Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Люминесцентный (флуориметрический) метод анализа

12Следующая ⇒

В основе метода лежит явление люминесценция – испускание света при переходе молекул из возбужденного состояния в невозбужденное.

В данном методе для качественного анализа можно использовать собственную люминесценцию вещества, а также реакцию образования комплексных соединений, способных люминесцировать.

Достоинствами люминесценции являются: высокая чувствительность определения; исключительно низкий предел обнаружения — до 10-3 мкг/мл; большой диапазон определяемых содержаний — иногда до 4 порядков величин концентраций; возможность анализировать достаточно сложные смеси; возможность анализа мутных и окрашенных сред при применении люминесцентных индикаторов; простота применения и небольшая стоимость аппаратуры .

Недостатки: не всегда удается достичь требуемой селективности. Высокой селективностью обладают методы, основанные на собственной люминесценции, но число элементов, для которых характерен такой вид свечения, ограничено; хоть люминесценцию наблюдают в направлении, перпендикулярном направлению потока возбуждающего света, но и в этом случае возбуждающий свет рассеивается поверхностью жидкости, стенками кюветы, а также частицами пыли в растворе; часть энергии возбуждения теряется в виде тепла, поэтому энергия квантов света, выделяющегося при люминесценции, будет меньше, чем энергия квантов возбуждающего света.

Люминесцентный метод – надежный экспрессный высокочувствительный метод систематического контроля состояния биосферы, позволяющий определять микроэлементы, а также суммарное содержание загрязняющих органических (нефтепродукты, феноды, биологически активные вещества) и индивидуальных органических веществ (бензол, нафталин и пр.).

Электрохимические методы. Электрохимические методы анализа играют важную роль в аналитической химии, поскольку для них характерны высокая чувствительность, низкие пределы обнаружения, простота и относительно невысокая стоимость аппаратурного оформления, широкая область применения, быстрая приспособляемость к новым объектам исследования. Эти достоинства электрохимических методов приобрели особое значение в контроле качества окружающей среды, который не возможен без массового применения инструментальных методов исследований с помощью сети мониторинга всех природных объектов. Электрохимические методы применимы к анализу и определению огромной номенклатуры химических веществ: от определения следов тяжёлых металлов в водах или атмосферных аэрозолях до идентификации органических веществ, часто находящихся в пробах в микроколичествах. При контроле объектов окружающей среды чаще всего проводят серийные анализы, предпочтение отдают тем методикам, которые легко поддаются полной автоматизации, начиная отбором проб и заканчивая выдачей результатов анализа.

Достаточно часто аналитические определения необходимо проводить в полевых условиях, что исключает применение крупногабаритных приборов. Аналитическая микроаппаратура должна быть приспособлена для контроля большого количества веществ и, по возможности, одновременного определения нескольких компонентов проб. Электрохимические методы во многом удовлетворяют перечисленным требованиям и поэтому находят широкое применение в контроле качества атмосферы, гидросферы, почв и решении других аналитических задач. Основными электрохимическими методам являются: вольтамперометрия (включающая полярографию), потенциометрия, кулонометрия и кондуктометрия. Из перечисленных методов анализа в практике контроля качества природных и сточных вод наиболее распространены вольтамперометрия, полярография и потенциометрия с использованием ионселективных электродов.

Полярографический метод широко используют для определения синтетических поверхностноактивных веществ – СПАВ.

Инверсионно-вольтамперометрический метод используется для определения концентрации Hg, As, Cu, Pb, Zn и Mn.

Большое значение в анализе вод имеет применение ионселективных электродов (ИСЭ). Следует отметить, что большинство этих электродов, производимых промышленностью, предназначено для работы в лабораторных условиях. Для полевых исследований (непосредственно в объёме водоёма или водотока) число датчиков не велико. Это датчики для определения O2, Na+, K+, Cl–, Br–, NH3, , и pH. Простота и высокая производительность анализов с помощью ионселективных электродов стимулируют их широкое применение в практике анализа природных и сточных вод.

12Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:


Добавить комментарий

Закрыть меню