
- •Засоби метрології в екологічній стандартизації: методики та прилади контролю вмісту важких металів
- •1.1 Важкі метали як складова частина системи «ґрунт – рослини»
- •Підготовка проб ґрунту та рослинної продукції
- •2.1 Атомно-адсорбційний метод спектрального аналізу
- •2.2 Метод інверсійної вольтамперометрії і полярографії
- •2.3 Спектрофотометричне детектування
- •2.4 Ферментативні методи аналізу
2.2 Метод інверсійної вольтамперометрії і полярографії
Вольтамперометричий аналізатор ЕКОТЕСТ-ВА (рис. 2.4) призначений для визначення електрохімічно активних елементів і речовин при аналізі проб екстрактів, що отримуються з різних матеріалів, медичних препаратів, продуктів харчування, в тому числі з ґрунту та овочевої продукції.
Рисунок 2.4 – Вольтамперометричий аналізатор ЕКОТЕСТ-ВА
На його базі створений універсальний комплекс для вимірювання мікрокількостей (до 10 – 10 моль/л) важких металів, йоду, селену і миш'яку, токсичних органічних і неорганічних компонентів в самих різних об'єктах методами інверсійної вольтамперометрії і полярографії.
За допомогою цього методу можна визначити ряд компонентів, в тому числі:
метали: Zn, Cd, Pb, Cu, Hg, Mn, Co, Fe, Ni, Мо, Sn, Cr;
неметали: As, Bi, Se, I;
органічні молекули: метанол, ацетальдегід, формальдегід, діетиленгліколь, фенол і його похідні;
інші електроактивні органічні і неорганічні речовини.
Межі виявлення деяких компонентів без концентрації проб для даного методу в залежності від елементу складають:
кадмій, свинець – 0,1мкг/дм3;
цинк – 10 мкг/дм3;
селен – 0,5 мкг/дм3;
мідь – 0,5 мкг/дм3;
іодид-іон – 2 мкг/дм3.
Технічні і метрологічні характеристики аналізатора «ЕКОТЕСТ-ВА» охоплюють ряд характеристик, зокрема:
режими роботи: постійнотоковий; зміннотоковий; інверсійний з попереднім накопиченням; каталітичний;
поляризуюча напруга від -2 У до +2 У;
швидкість розгортки потенціалу від 10 -3 до 10 3 В/с;
межі вимірювання струму від 0,2 мкА до 2 мА;
час установки робочого режиму займає не більше 5 хвилин;
час безперервної роботи становить не менше 8 годин;
маса ІП не більше 0,4 кг;
габаритні розміри не більше 120 ´ – 180 ´ , 60 мм;
діапазон вимірювання масової концентрації (по Cd+2 ) 0,5 - 500 мкг/ дм3;
межа виявлення (по Cd+2 ) становить 0,05 мкг/ дм3;
відносна погрішність вимірювання (по Cd+2 ) не більше 25% в діапазоні від 1 до 10 мкг/дм3.
За допомогою методу можна визначити ряд хімічних елементів:
у базовій комплектації: цинк, кадмій, свинець, мідь, вісмут;
при доукомплектації: йод, хром, молібден, ртуть, миш'як, нікель, кобальт, марганець, вісмут і т.д.
Відмінними особливостями методу інверсійної вольтамперометрії і полярографії є:
виключення використання ртуті у будь-якому вигляді і застосування інертного газу;
діапазон лінійної залежності аналітичного сигналу иодид-іона від масової концентрації йоду: від 4 до 500 мкг/дм3;
вимірювання виконуються методом інверсійною постійнотокової вольтамперометрії за 3-х електродною схемою на імпрегнірованому графітовому електроді;
аналіз проводять по методу добавки градуюваного розчину иодид-іонів (йодистого калію);
вимірювання проводять після мінералізації проби.
2.3 Спектрофотометричне детектування
Методика одночасного кількісного визначення важких металів (Cd, Pb, Zn, Cu) в озолених пробах плодоовочевої продукції і продуктах її переробки методом ВЕЖХ з використанням рідинного мікроколоночного хроматографа "Міліхром" з детектуванням спектрофотометрії на УФ-ОБЛАСТЬ. Атестована ВНІЇСПК. Методика узгоджена з ВНІЇМС Держстандарту. Для цілей екологічного виробничого контролю лабораторія застосовує високочутливі методи рідинної хроматографії, флюорометрії, атомній абсорбції.
Рисунок 2.5 – Рідинний хроматограф «Люмахром» з флюорометричним детектором «Флюорат-02-2М»
Рідинний хроматограф «Люмахром» з флюорометричним детектором «Флюорат-02-2М» (рис. 2.5) застосовується для визначення бенз(а)пірена в ґрунті на рівні ГДК і нижче. «Флюорат-02-2М», вживаний у визначенні бенз(а)пірена як детектор, служить самостійною приладовою одиницею в аналізі фенолів, поверхнево-активних речовин в природних водах, нафтопродуктів в ґрунтах і природних водах.
Застосування даного устаткування дозволяє автоматизувати процес отримання результатів, мінімізувати похибку при проведенні випробувань і обчислень, полегшити фізичну працю лаборантів, що зрештою відбивається на швидкості і точності виконаних робіт. Використання спеціальних програм для розрахунку різних показників економить час і дозволяє передавати звіти в камеральні групи в зручному для них вигляді.