2. Методы контроля за уровнем загрязнения различных сред

Анализ проб в настоящее время проводится самыми различными методами, которые условно можно подразделить на:

• спектральные;

• хроматографические.

• электрохимические;

Группа спектральных методов анализа.

Метод нейтронно-активационного анализа дает наиболее полную картину по содержанию различных химических элементов, содержащихся в воде и определяемых по их радиоактивным изотопам. Метод плохо применим к элементам, которые имеют малое сечение активации, не позволяет проводить измерения содержания различных ионов и веществ в целом. Идентификация проводится по гамма-спектрам полученных изотопов.

Эмиссионный спектральный анализ также позволяет анализировать элементы, находящиеся в воде. Для этого проба нагревается до состояния плазмы и по спектру плазмы определяется содержание исследуемого ядра элемента. Метод применяется только в специальных лабораториях.

Атомно-абсорбционный метод представляет собой разновидность спектрального анализа плазмы. По технике исполнения близок к эмиссионному спектральному анализу, только основан на поглощении плазмой света. Одновременно способен определять до 70 элементов.

Спектрофотометрические методы используются для определения ионов и веществ. Являются самыми распространенными методами, используемыми в настоящее время. В зависимости от выбранной методики с их помощью могут быть определены практически все вредные вещества, которые в значимых количествах присутствуют в атмосфере отсеков пл. Для этих целей используются ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная области спектра.

Фотометрические методы позволяют определять в воде, как ионы, так и отдельные неорганические и органические вещества. В их основе, как правило, лежит достаточно специфическая окрашенная реакция исследуемого вещества и каким-либо реагентом. Интенсивность развивающейся окраски в определенных пределах пропорциональна содержанию в воде исследуемого вещества. С помощью фотометров определяется оптическая плотность раствора и по калибровочному графику определяется концентрация измеряемого вещества. Светофильтр, на котором рекомендуется проводить определение, указывается в методике. Фотометры просты в эксплуатации, достаточно дешевы в производстве, имеются практически во всех аналитических лабораториях.

Спектрофотометрические методы отличаются от фотометрических только выбором конкретной длины волны и определения на ней оптической плотности. По этой причине эти методы точнее фотометрических. Длина волны, на которой рекомендуется проводить определение, обычно указана в методике.

Методы инфракрасной спектроскопии позволяют снимать спектры поглощения и измерять величину пропускания. Метод исследования существенно отличается от спектрофотометрического и фотометрического. Снимаемый в ИК-области спектр не дает однозначного ответа о содержании конкретного компонента, но позволяет судить о присутствии в пробе различных соединений, имеющих различные функциональные группы. Использование ИК-спектрометров для практических целей обычно позволяет определять содержание в воде (почве) группы однотипных соединений поглощающих ИК-излучение в одной области. Используются ИК-спектрометры преимущественно в исследовательских целях для идентификации органических соединений сложного строения и сложных по составу смесей. Соединение данного метода с хроматографическим методом разделения смесей дает очень широкие перспективы в аналитической практике. В этом случае появляется возможность идентификации сложной смеси по библиотеке ИК-спектров. Однако широкого распространения данный метод пока не получил из-за большой стоимости оборудования такого типа.

Флуоресцентный анализ основан на возбуждении молекул в УФ свете с последующим испусканием ими квантов света и измерении его интенсивности. Метод широкого распространения не получил. Применяется для измерения суммарного присутствия в воде продуктов, поглощающих УФ свет. (Органика в сточных водах, нефтепродукты в воде).

Метод ядерного магнитного резонанса основан на резонансе отдельных атомов в молекуле органического вещества, возникающем при изменении частоты напряженности внешнего электромагнитного поля. В зависимости от формы получаемого сигнала различают протонный, углеродный, азотный, фосфорный, фторный магнитный резонансы. Данный метод позволяет исследовать тонкую структуру органических молекул и выяснять расположение перечисленный атомов в молекулярной структуре. Широко применяется в органической химии для исследования строения веществ в совокупности с методом ИК-спектрометри, масс-спектрометрии.

Метод электронного парамагнитного резонанса используется для обнаружения и изучения спектров свободных радикалов. Используется преимущественно в исследовательских целях.

Группа хроматографических методов анализа.

Хроматографические методы разделения нашли исключительно большое распространение в практике при анализе водных и газовых сред.

Различают:

• газо-адсорбционную;

• газожидкостную;

• жидкостную;

• ионную,

хроматографию.

Возможности хроматографических методов сильно изменяются в зависимости от типов детекторов применяемых для анализа, а также типов колонок, используемых для разделения исследуемых смесей.

Соединение возможностей капиллярной хроматографии с масс детектором привело к появлению хроматомасс-спектрометров и дало хроматомасс-спектрометрию - новое направление в аналитической химии, которое является одним из самых перспективных и дорогих.