Особенности предварительной подготовки проб объектов окружающей среды и биоматериалов Автор : Слепченко Галина Борисовна, проф. каф. ФАХ, науч. рук. НИЛ. презентация

Галина Борисовна,
проф. каф. ФАХ, науч. рук. НИЛ №506


Презентация лекций по курсу: Особенности предварительной подготовки проб объектов окружающей среды и биоматериалов

уровне хотя бы 0,1 ПДК)
Высокая селективность (возможность определения изомеров, отличающихся по токсичности)
Специфичность (возможность определения отдельных веществ в присутствии других)
Экспрессность
Наличие нормативно-технической документации, регламентирующей отдельные стадии анализа
Метод должен отвечать требованиям по контролю качества измерений и иметь достаточные метрологические характеристики

определяемый элемент в физическую и химическую форму, пригодную для измерения аналитического сигнала с требуемыми метрологическими характеристиками.

2. Выбор способа подготовки проб зависит от:
состава и структуры анализируемого объекта (матрицы),
химических свойств аналита (А),
метода измерения сигнала,
метрологических требований к качеству анализа,
наличия приборов, их стоимости,
традиций, существующих в лаборатории и др.

2) УФО-10 мин. РПЭ+ХСЭ. Фон-HCOOH. t=60 с.

матрицы:
Мокрое озоление в открытых и закрытых системах
Сухое озоление, в т.ч. с озоляющими добавками
Без озоления матрицы:
Применение известных методов разделения концентрирования.
Использование вариантов ВА и модифицированных электродов

1985 –2001г.г. (%, окр.)

кГц, подчиняющиеся законам распространения звуковых волн со своими особенностями. При воздействии УЗ с интенсивностью свыше 1 Вт/см2 возникают нелинейные эффекты – акустические течения и кавитации.
Акустические течения – смещения среды вихревого характера . Колебания частиц передаются среде, вызывая ее регулярное движение. Это способствует интенсификации массообменных процессов.

их смесью. Когда давление пара в пузырьке становится больше суммарного действия поверхностного натяжения и давления жидкости выросший пузырек схлопывается, при этом давление возрастает до 107 Па, а температура 3000 К. На процессы кавитации влияют свойства жидкости ( ее Т, Р, содержание газов…), а также параметры УЗ – частота и интенсивность.

радикалы, взаимодействие с молекулами газа и воды, а также сонолюминесценции (свечению).
С помощью УЗ получают высокие интенсивности энергии (на ед. площади перпендикулярной направлению распространения волн), что позволяет интенсифицировать многие химические процессы.

300 – 30000 МГц, вызывающий движение ионов и вращение диполей и приводящий к быстрому разогреву всего объема образца, поглощающего МВ-энергию. Так, при частоте 2400 МГц ориентация молекул и их возвращение в беспорядочное состояние происходит 5.109 раз в секунду. МВ – излучение нагревает весь объем жидкости, не нагревая сосуда проницаемого для МВ (фторопласт, кварц). В результате вместо 1-2 часов для полного разложения проб кислотой требуется 10-15 мин, а Т кип достигается за 2 мин.

температурах: углеводы – 140 С, белки – при 150 С, жиры – при 160 С.
Недостатки МВ-разложения для ИВ:
Неполное разложение ароматических нитросоединений, которые являются электрохимически активными;
Необходима дополнительная обработка: а) HCLO4 б)УФО;
Необходимо время для охлаждения проб;
Необходимость удаления концентрированных кислот после МВ-разложения.

: источник УФ - ртутная лампа низкого давления с наиболее интенсивными линиями λ= 180 и 254 нм
E=hν= hc/λ = 1,2.10-5/λ кДж/моль






Е химической связи ( C- H, C-C, C-OH равна 250 – 500 кДж/моль
Е уфо • Е хим.св.
Под действием энергии УФО происходят первичные, вторичные (в т.ч. каталитические) фотохимические реакции.

возбуждаются и распадаются на радикалы :
HCOOH⇒ H.+ .OOH (радикалы R)
H2O2 ⇒ 2 .OH (радикалы R),
Вторичные фотохимические реакции ( с O2 , H2O2, O3 , R. )
R. + O2 ⇒ RO2 . (или R+ + O2-. )
В пределе органические вещества распадаются и минерализуются до CO2 , H2O, нитратов, фосфатов, ионов металлов и др.

при рН •6) и I(5+)- иодат, IO3 – . В кислой среде: 5I (-1) +IO3(–) + H(+) = 3I2 +3H2O, иод улетучивается. В щелочной среде иодид и иодат устойчивы.
Определение иодида методом катодной ИВ
Пробоподготовка всех объектов: щелочное окислительное плавление (KOH+KNO3 ) при T 480 C для разрушения органической матрицы, последующее подкисление (рН 4-3) и восстановление иодатов до иодида аскорбиновой кислотой.

электродная ячейка)
Накопление иодида: 2Hg – 2e + I(1-) = Hg2Cl2 (осадок на РПЭ)
Формирование сигнала (катодная развертка потенциала, Еп= -0,24 В):
Hg2Cl2 +2е =2Hg +2СL(-)
Методика аттестована и опубликована //Химия и хим. технология, 2003, Т.46., вып.5, с.74-76. Слепченко Г.Б., Пичугина В.М.

и в пробе с добавкой (3) стандартного раствора

селенит,
Подготовка проб вод состоит из двух стадий:
1)фотоокисление всех форм селена до селена (4+, 6+) в присутствии H2O2
2) фотовосстановление Se(6+) до Se (4+) в том же стаканчике, при рН 8-10

Определение методом АНОДНОЙ ИВ на Au-C электроде на фоне– HCLO4:
Накопление:
Анодное растворение:
Для устранения мешающих ионов Cl-, NO2- используется прием смены раствора с пробой на фон в стадии анодного растворения.
Методика аттестована и опубликована в Завод. лабор. 1999, т.65, с.3-6. Захарова Э.А., Филичкина О.Г., Слепченко Г.Б.

является селен (4+)
Подготовка проб состоит из 2-х стадий:
Мокрое озоление с добавлением соли магния и прокаливанием при 450 С
Восстановление селена (6+) до (4+) 6 М HCL (90 C)
Определение методом КАТОДНОЙ КВИВ на ртутно-графитовом электроде.
Фон – 0,6 М HCL + ионы ртути (2+) + ионы меди (2+).
Селен накапливается на поверхности РГЭ в виде осадка Cu2Se.
Стадия формирования сигнала селена при катодной развертке потенциала соответствует реакции:
Сu2Se + 2e + 2H (+)→Cu(0)Hg + H2Se
Методика аттестована и будет опубликована в ЖАХ, 2004 г, т.59, №3 с.1-6, Филичкина О.Г., Захарова Э.А., Слепченко Г.Б.