Озонохемилюминесцентный метод контроля качества природных вод

• Автор: Мелентьев, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень сокращений

Введение

1. Основные показатели качества природных вод, методы

контроля интегральных характеристик воды и возможные

пути их усовершенствования (аналитический обзор)

1.1. Показатели качества природных вод

1.1.1. Формирование состава природных вод

1.1.2. Физико-химические показатели качества воды

1.1.3. Интегральная и комплексная оценки качества вод

1.2. Методы определения суммарного содержания

органических веществ в водной среде
1.2.1. Определение общего органического углерода в воде
1.2.2. Бихроматная окисляемость как метод определения химического потребления
кислорода и критерий оценки качества воды
1.3 Методы деструкции органических соединений в водных растворах
1.3.1. Бихроматное и перманганатное окисление
органического вещества водной пробы
1.3.2. Фотохимическое окисление органических соединений
1.3.3. Озонолиз органических соединений в водных растворах
1.4. Особенности применения озонохемилюминесценции
в аналитических целях
1.4.1. Виды люминесценции
1.4.2. Механизмы возбуждения хемилюминесценции
1.4.3. Методы получения озона
1.4.4. Методы регистрации озонохемилюминесценции
1.5 . Пути автоматизации контроля суммарного
содержания органических примесей в природных водах
2. Исследование эффекта озонохемилюминесценции
водных растворов техногенных и биогенных соединений
2.1 Создание экспериментальной системы
для регистрации озонохемилюминесцентных процессов
2.2.0зонохемилюминесценция модельных веществ
техногенной и биогенной природы в потоке водной пробы
2.3.Исследование динамики озонолитических процессов
в водных растворах
2.4,Озонохемилюминесценция природной и питьевой воды,
её связь с показателем химическое потребление кислорода
3. Исследование вклада возможных мешающих
факторов при озонохемилюминесцентном определении химического потребления кислорода
3.1. Исследование влияния температурного режима
на интенсивность озонохемилюминесценции
3.2. Исследование влияния pH
3.3. Исследование влияния поверхностно-активных веществ
3.4. Исследование влияния мутности
3.5. Исследование влияния солевого фона
4. Озонохемилюминесцентное определение
химического потребления кислорода в пробах морской воды
5. Натурные и экспедиционные исследования озонохемилюминесцентного
метода контроля химического потребления кислорода в пресных водах
5.1.Корреляционная связь интенсивности озонохемилюминесценции
и бихроматной окисляемости природных вод акватории Ладоги__
5.2.Регистрация профиля пространственно-временной изменчивости химического потребления кислорода
по ходу судна в водной системе Свирь-Ладога-Онега-Нева
5.2.1. Описание целей, задач и маршрутов
экспедиционных исследований

5.2.2. Анализ наиболее характерных аномалий
суммарного содержания органических соединений в поверхностных природных водах
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Результаты непрерывного оперативного контроля ХПК природных вод по маршруту следования судна
при проведении эксперимента Свирь-Ладога-Онега-Нева-
Приложение 2. Результаты непрерывного оперативного контроля ХПК природных вод по маршруту следования судна
при проведении эксперимента Свирь-Ладога-Онега-Нева-
Приложение 3. Акт внедрения результатов диссертационной работы Институтом морского приборостроения Академии наук провинции Шань-Дун Китайской Народной Республики

В качестве промежуточных продуктов реакции при окислении первичных спиртов идентифицированы альдегиды, вторичных спиртов — кегоны.
Окисление ацетона в щелочных водных растворах (pH 10-12) происходит по деструктивному и недеструктивному направлениям и инициируется распадом озона согласно схеме реакции (1.11.): ^
(СН3)2СО + ОН' ->СН3СОСН2 ' СН3СОСН2ОО' -> ->СНзСОСОО~ ч>(СН3)2СО + 0~ -> СНз^С^СНз
'О о~
СНзСОО * + СНз' % СНзСОО ~ + СН20 (1.11.) .
Конечными продуктами реакции является формальдегид и ацетат-ион.
Рассмотрению взаимодействия озона с аминами как в водных, так и не в водных растворах посвящены многочисленные работы, так как продукты этих реакций используются в резиновой и текстильной промышленности.
Установлено, что в неводных растворах первой стадией реакции озона с аминами различного строения является присоединение по схеме (1.12.)
ГУЧ + 03 -> [ : Оз ] (1.12.) .
Дальнейшее превращение зависит от строения амина и среды. Как было показано в работе [115], на примере диэтиламина и триэтиламина, в водных средах метальные группы окисляются озоном до формальдегида и далее до муравьиной кислоты. Аминогруппы почти полностью превращаются в нитраты.
Органические серосодержащие соединения окисляются аналогично
неорганическим соединениям. Взаимодействие озона с соединениями, имеющими группу =С=8 , происходит с присоединением озона по месту двойной связи (1.13.).
О /
ЯСН 0 0 Я
I I
Я-С-Я +03 -> С----У -> С=0 + БО, (1.13.) .

ПСП к
Озонирование ароматических соединений происходит с разрывом
бензольного кольца. Установлено, что при действии озона на бензол образуется триозонид, который гидролитически разлагается с образованием глиоксаля.
Считается, что при дальнейшем озонировании глиоксаль превращается в
щавелевую кислоту.
Наличие гидроксильной группы в ароматическом ядре повышает химическую активность, вследствие чего фенолы чрезвычайно легко взаимодействуют с озоном. Образующийся на первой стадии триозонид сразу же разлагается с выделением