- •Кафедра прикладной экологии и охраны окружающей среды
- •Характеристика объектов окружающей среды
- •Химический состав, классификация и некоторые особенности природных вод
- •Подразделения вод согласно минерализации
- •Состав поверхностых вод суши
- •Характерные интервалы концентрации биогенных элементов в поверхностных водах суши (в скобках пдк, мг/л)
- •Зависимость содержания nh3 от рН воды при разных температурах
- •Содержание микроэлементов в поверхностных водах суши и биометаллах
- •Молекулярные массы комплексных соединений микроэлементов
- •Характерные интервалы концентраций органических соединений природного происхождения в поверхностных водах суши в мг с/л.
- •Состав подземных вод
- •Состав воздуха и атмосферных осадков
- •Химический состав чистого воздуха
- •Химический состав почв.
- •Группы водосборной площади Днепра
- •Химический состав донных отложений
- •Содержание основных компонентов и микроэлементов в донных отложениях
- •Общая схема анализа и основные этапы
- •Характеристика методов анализа
- •Общая характеристика методов анализа объектов окружающей среды
- •Особенности анализа воздуха
- •Отбор проб
- •Подготовка проб к анализу.
- •Особенности анализа почв и донных отложений.
- •Отбор проб и их подготовка к анализу
- •Основные этапы анализа
- •Особенности анализа природной воды. Виды проб и техника их отбора
- •Отбор проб с водных объектов
- •Консервация, транспортировка и хранение проб воды
- •Определение химических ингредиентов в растворённом состоянии, коллоидно-дисперсной форме и взвесях
- •Концентрирование микрокомпонентов
- •Зависимость количества экстракций n для 99 % извлечения веществ от коэффициента разделения (d) и кратности концентрирования (vвод./vорг.)
- •Удаление веществ, мешающих анализу
- •Автоматизация анализа природных вод
- •Статистическая обработка результатов анализа
- •Зависимость t от n при различных р
Характеристика методов анализа
Аналитический сигнал, который должен быть адекватным содержанию определяемого ингредиента в объекте анализа, измеряют химическими, физико-химическими или физическими методами.
Химические и физико-химические методы базируются на количественном измерении аналитических сигналов, которые возникают в результате химической реакции определённых компонентов с неорганическими и органическими реагентами или которые являются результатом окислительно-восстановительных процессов на электродах. Деление методов на химические и физико-химические является достаточно условным. К первой группе можно отнести методы, в которых измеряемым аналитическим сигналом является масса (гравиметрия) или объем (титрометрия), а ко второй – методы, в которых оптический или электрохимический сигнал измеряется с помощью спец. аппаратуры (оптические и электрохимические методы).
Физические методы основаны на измерениях сигналов, которые возникают вследствие возбуждения электронов в атомах или молекулах, а также ядерных превращений (эммисионная и атомно-абсорбционная спектроскопия, рентгеноспектральный анализ, радиометрические методы и т.д.). Эти методы в основном не требуют проведения химической реакции.
Если оптические методы – фотометрический, спектрофотометрический - используются без предварительного проведения химических реакций комплексообразования, окислительно-восстановительных и др., то их можно отнести к физическим методам анализа.
Деление методов измерения аналитического сигнала на 3 основные группы – химические, физико-химические и физические является разумным, поскольку они имеют разные возможности, которые следует учитывать при выборе оптимальных вариантов анализа объектов окружающей среды.
Рис. 4 Общая схема анализа объектов природной среды:
I, II, III, IV, V – основные этапы анализа
Таблица 12
Общая характеристика методов анализа объектов окружающей среды
Показатели |
Методы анализа | ||
Химические |
Физ.-хим. |
Физические | |
1. Миним. определ. концентрация, мг/л (без концентрирования) |
1,0 – 0,1 |
0,05 – 0,005 |
0,01 – 0,001 |
2. Точность анализа, % отк. |
0,01 – 0,5 |
1 - 10 |
2 – 20 |
3. Селективность |
Хорошая |
Высокая |
Очень высокая |
4. Продолжительность анализа (без подготовки пробы), мин. |
30 - 200 |
15 – 60 |
10 – 30 |
5. Возможность быстрого выполнения массовых анализов |
Низкая |
Средняя |
Высокая |
Из таблицы видно, что наиболее точными и дешевыми являются химические методы анализа, хотя они довольно продолжительные (особенно гравиметрия) и мало приспособлены для автоматизации. Наиболее чувствительными, селективными и экспрессивными, а при анализе природных объектов также достаточно точными являются физические методы анализа. Они удобные для автоматизации, но требуют использования дорогой аппаратуры и специальной подготовки специалистов (обслуживающего персонала). По показателям, приведенным в таблице 12, наиболее удобными, достаточно чувствительными, точными и селективными являются физико-химические методы. Их удельный вес среди всех методов анализа объектов природной среды постоянно растёт. Этому способствует также создание переносных оптической и переносной аппаратуры с автономным электропитанием, которую можно использовать непосредственно на месте отбора проб для анализа.