Циклическое инжекционное определение фосфат-, нитрат-, нитрит-ионов и ионов аммония в природных водах

• Автор: Ивасенко, Полина Александровна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил.

1.1. Формы нахождения фосфора и азота в водных средах

1.2. Проточные методы анализа

1.2.1. Непрерывный проточный анализ

1.2.2. Проточноинжекционный анализ

1.2.3. Последоватсльнынинжскцнонный анализ

1.2.4. Циклтческийшжекционньй анализ

1.3. Проточные методики определения фосфатионов

1.4. Проточные методики определения нитрат, нитритионов и ионов аммония

1.5. Заключение

Глава 2. Экспериментальная часть

1 Измерительные устройства, средства измерений, испытательное и

вспомогательное оборудование реактивы и материалы
1.1. Средства измерения
1.2. Испытательное оборудование
1.3. Вспомогательное оборудование
1.4. Реактивы и материалы
2 Подготовка к выполнению измерений
2.1. Приготовление растворов аналитов
2.2. Приготовление растворов фотометрических реагентов
2.3. Приготовление вспомогательных растворов
2.4. Приготовление аттестованных смесей АС для градуировки и контроля точности
2.4.1. Процедура приготовления АС для определения фосфат
2.4.2. Процедура приготовления АС для определения нитритионов
2.4.3. Процедура приготовления АС для определения нитратионов
2.4.4. Процедура приготовления АС для определения ионов аммония
3 Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1. Исследование метрологических характеристик испытательной
установки ЦИА
3.2. Исследование метрологических характеристик аттестованных смесей
3.3. Циклическое инжскционное определение фосфат, нитрит, нитратионов и ионов аммония
3.3.1. Циклическое инжекционнос фотометрическое определение
фосфатионов
3.3.1.1 .Выбор условий образования ВФМФК
I. Влияние кислотности на образование ВФМФК и устранение мешающего влияния силикат и арсенатионов
II. Изучение скорости образования ВФМФК
III. Влияние концентрации аскорбиновой кислоты на образование ВФМФК
IV. Влияние концентрации парамолибдата аммония на образование ВФМФК
V. Изучение возможности определения фосфатионов по реакции образования ионного ассоциата ВФМФК с астрафлоксином в выбранных условиях образования ВФМФК
VI. Влияние концентрации астрафлоксина
3.3.1.2. Методика ЦИА определения фосфатионов
3.3.2. Циклическое инжекционнос фотометрическое определение нитрит и нитратионов
3.3.2.1. Влияние температуры на образование аналитической формы
3.3.2.2. Скорость образования аналитической формы в реакционной емкости
3.3.2.3. Восстановление нитратионов до нитритионов на кадмиевом редукторе
3.3.2.4. Методика ЦИА определения нитрит и нитратионов
3.3.3. Циклическое инжекциоиное потенциометрическое
определение ионов аммония в водных средах
3.3.3.1. Выбор состава донорного раствора
3.3.3.2. Выбор состава поглощающего раствора
3.3.3.3. Выбор схемы ЦИА для определения ионов аммония
3.3.3.4. Выбор времени выделения Нз
3.3.3.5. Методика ЦИА определения ионов аммония
3.4. Исследование метрологических характеристик методик
измерений фосфат, нитрит, нитратионов и ионов аммония
методом ЦИА
3.4.1. Исследование метрологических характеристик методики
измерений фосфатионов
3.4.2. Исследование метрологических характеристик методики
измерений нитритионов
3.4.3. Исследование метрологических характеристик методики
измерений нитратионов
3.4.4. Исследование метрологических характеристик методики
измерений ионов аммония
3.5. Аналитические и метрологические характеристики
разработанных методик
Выводы
Приложение 1 Сертификат калибровки
Приложение 2 Программа атгестации и методика аттестации
установки ЦИА
Приложение 3 Протокол первичной аттестации испытательной
установки ЦИА
Приложение 4 Аттестат ЦИА 1
Приложение 5 Методика ЦИА определения фосфатионов
Приложение 6 Методика ЦИА определения нитрит и нитрат
Приложение 7 Методика ЦИА определения ионов аммония
Список литературы


Поток носителя с находящейся в нм зоной пробы объединяется с потоком раствора реагента в смесительной спирали и попадает в проточный детектор. Инжектированный образец, взаимодействуя с реагентом, создат в потоке носителя окрашенную зону, границы которой контролируются диффузией, в процессе перемещения этой зоны по коммуникациям прибора происходит дисперсия пробы . Отсюда трактовка ПИА, как проточного анализа с контролируемой дисперсией пробы ЗЦ. Дисперсия выражается соотношением 0ССтдх где Со и Стах концентрации, отвечающие начальной в пробе и максимальной, зарегистрированной детектором. В основном дисперсия принимает значения 3 и приводит к отклонению от теоретически рассчитанной прямоугольной формы пика регистрируемого сигнала и снижению чувствительности детектирования. Также недостатками метода являются необходимость ручной перекомпоновки гидравлических схем при переходе от одной методики анализа к другой, большое потребление реагентов. Метод легко поддатся автоматизации, отличается высокой экспрессностыо и производительностью. Строгая воспроизводимость условий выполнения измерений времени прохождения пробы, гидродинамических условий, температуры, дисперсии пробы и пр. Закрытая система позволяет предотвратить контакт реакционной системы с окружающей средой и дат возможность генерировать реагент непосредственно в потоке , . Основное требование к конструкции насосной системы обеспечить строгое постоянство скорости и равномерности потока. Обычно используют скорости 0,4 3 млмин. Наибольшее распространение получили многоканальные перистальтические насосы с низким рабочим давлением не более 0,1 МПа, которые могут одновременно обеспечить различную скорость прокачивания в разных каналах системы. Основной их недостаток возникновение пульсаций и необходимость использования гибких шлангов, которые в процессе эксплуатации деформируются, в результате чего происходит изменение скорости потоков жидкостей . Рис. Разработано и разрабатывается большое количество методик, с использованием ПИА, для анализа различных объектов. Производительность ПИА может достигать 0 анализов в час. Объм образца 0 мкл, потребление раствора реагента мкл на каждое определение. Воспроизводимость не более 1 . ПИА позволяет автоматизировать фотометрические, электрохимические, атомноабсорбционные методики анализа . Один из вариантов проточных методов анализа последовательный инжекционный анализ i ii i I , предложенный Дж. Ружичкой и Е. Маршаллом. В отличие от ПИА, в данном методе вместо сети трубок используется одна жидкостная линия, по которой с помощью реверсивного насоса движется поток растворов попеременно в двух противоположных направлениях. Гидравлическая схема I включает шприцевой или перистальтический реверсивный насос. Через входные каналы в систему последовательно всасываются дискретные порции промывного раствора, пробы и раствора реагента. При однократном или многократном реверсе насоса и прохождении зон пробы и растворов реагента через реакционную петлю обеспечивается их смешение. Далее смешанный раствор проходит через проточный детектор на сброс, а гидравлическая трасса промывается. На рис. УХУр и н
Рис. Схема I 1 многоходовой кранпереключатель а, б, в, г каналы подачи носителя, пробы и растворов реагентов, соответственно 2 удерживающая спираль 3 реверсивный насос 4 реакционная спираль 5 проточный детектор д сброс. Достоинствами I является уменьшение расхода растворов реагентов и увеличение надежности работы анализатора по сравнению с ПИА. Возможность остановки потока позволяет оптимизировать условия анализа по времени образования аналитических форм. В то же время в I сохраняется необходимость сборки своей гидравлической схемы под каждую методику анализа. В I также происходит существенная дисперсия аналитического сигнала, что приводит к потере чувствительности методики по сравнению со стационарными автоматизируемыми методиками . I , , , предложенный . I. Москвиным, Л. А.В. Мозжухиным и развиваемый на кафедре аналитической химии СПбГУ. В определенном смысле ЦИА рис.