Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе

ðÍ, êîíöåíòðàöèè ñîëè è ñîäåðæàíèÿ îðãàíè÷åñêîãî ðàñòâîðèòåëÿ â ðàñòâîðå

ïðîáû. ×òîáû èçáåæàòü çàñîðåíèÿ ôðèòîâ êîëîíêè, ïðîáû ïåðåä ýêñòðàêöèåé

î÷èùàþò ôèëüòðîâàíèåì èëè öåíòðèôóãèðîâàíèåì.

Äëÿ ìåäëåííîãî (îïòèìàëüíîãî) ïðîõîæäåíèÿ âîäíîé ïðîáû ÷åðåç ýêñòðàêöè-

îííóþ òðóáêó èñïîëüçóþò âàêóóì èëè ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ. Ñêîðîñòü ïîòîêà

÷åðåç òðóáêó ìîæåò âëèÿòü íà óäåðæèâàíèå (ñîðáöèþ) öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ. Â

îáùåì ñëó÷àå, ñêîðîñòü íå äîëæíà áûòü áîëåå 5 ìë/ìèí, à åñëè âðåìÿ íå ëèìèòè-

ðîâàíî, òî ëó÷øå âñåãî äîáàâëÿòü àíàëèçèðóåìûé ðàñòâîð ïî êàïëÿì.

3. Ïðîìûâàíèå íàñàäêè (ïîçèöèÿ 3 íà ðèñ. II. 54-À). Åñëè íàñàäêà çàäåðæèâà-

åò öåëåâûå êîìïîíåíòû, ïðîìûâàíèå íåæåëàòåëüíî. Îáû÷íî äëÿ ïðîìûâêè íåîá-

õîäèìî êîëè÷åñòâî ðàñòâîðèòåëÿ, íå ïðåâûøàþùåå îäèí îáúåì òðóáêè. ×òîáû

ïîãëîòèòü (ñîðáèðîâàòü) íåæåëàòåëüíûå (ëåãêî ñîðáèðóþùèåñÿ) ñîåäèíåíèÿ,

íóæíî ïðîìûâàòü íàñàäêó áîëåå ñèëüíûìè ðàñòâîðèòåëÿìè, ÷åì ìàòðèöà ïðîáû,

íî áîëåå ñëàáûìè, ÷åì íåîáõîäèìî äëÿ âûäåëåíèÿ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ. Òèïè÷-

íûé ðàñòâîð ìîæåò ñîäåðæàòü ìåíüøå ðàñòâîðèòåëÿ èëè íåîðãàíè÷åñêîé ñîëè,

÷åì êîíå÷íûé ýëþåíò.

Ýòó ñòàäèþ ìîæíî ðåãóëèðîâàòü èçìåíåíèåì âåëè÷èíû ðÍ. Â êà÷åñòâå ïðî-

ìûâíûõ ðàñòâîðîâ ìîæíî èñïîëüçîâàòü òàêæå ÷èñòûå ðàñòâîðèòåëè èëè ñìåñè

ðàñòâîðèòåëåé, äîñòàòî÷íî îòëè÷àþùèåñÿ ïî ïîëÿðíîñòè îò êîíå÷íîãî ýëþåí-

òà. Åñëè èñïîëüçóåòñÿ ïðîöåäóðà (ñì. âûøå), â êîòîðîé öåëåâûå êîìïîíåíòû íå

çàäåðæèâàþòñÿ íàñàäêîé (ñì. ðèñ. II.54-Á), äëÿ óäàëåíèÿ èç òðóáêè îñòàòî÷íîãî

êîëè÷åñòâà âåùåñòâà ïðîáû èñïîëüçóþò êîëè÷åñòâî ðàñòâîðèòåëÿ, ðàâíîå îáúåìó

ÒÔÝ-òðóáêè. Ñòàäèÿ ïðîìûâêè ÿâëÿåòñÿ òàêæå è ñòàäèåé ýëþèðîâàíèÿ (ñì. ï. 4),

÷òîáû ñäåëàòü áîëåå ïîëíîé ïðîöåäóðó ýêñòðàêöèè.

4. Ýëþèðîâàíèå öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ (ïîçèöèÿ 4 íà ðèñ. II.54). Ïðîìûâàþò

íàñàäêó êîëîíêè íåáîëüøèì îáúåìîì ðàñòâîðà (200 ìêë — 2 ìë), êîòîðûé äåñîð-

áèðóåò öåëåâûå êîìïîíåíòû, íî îñòàâëÿåò â ÒÔÝ-òðóáêå íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî

àíàëèçèðóåìûõ çàãðÿçíåíèé, êîòîðûå íå ñìûâàþòñÿ ïðè ïðîìûâêå âîäîé. Ýëþàò

ñîáèðàþò è àíàëèçèðóþò ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì.

Äëÿ ýêñòðàêöèè (ýëþèðîâàíèÿ) öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ áîëåå ýôôåêòèâíû äâå

íåáîëüøèå ïîðöèè ðàñòâîðà, ÷åì îäíà áîëüøàÿ. Èçâëå÷åíèå àíàëèòà ÿâëÿåòñÿ

íàèëó÷øèì, åñëè êàæäàÿ ïîðöèÿ ðàñòâîðà (àëèêâîòà) ñîïðèêàñàåòñÿ ñ íàñàäêîé

îò 20 ñ äî 1 ìèí.

Ýòè ÷åòûðå ñòàäèè ïðîáîïîäãîòîâêè (ñì. ðèñ. II.54) ìîæíî èçîáðàçèòü áîëåå

íàãëÿäíî (ïîçèöèè 1-4 íà ðèñ. II.55-A).

Ïðèìåðíî òàêèå æå êîíöåíòðèðóþùèå ïàòðîíû (Äèàïàêè, Äèàñîðáû è

Äèàñôåðû) ïðîèçâîäÿòñÿ â Ðîññèè. Îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé [70, 71] ðàçúåìíûå

êàïñóëû èç ïîëèïðîïèëåíà. Ôèêñàöèÿ ñîðáåíòà â ïàòðîíå îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ

ïîìîùüþ äâóõ ôèëüòðóþùèõ äèñêîâ èç ïîðèñòîãî ìàòåðèàëà [193].

Êîíöåíòðèðóþùèå ïàòðîíû çàêðûâàþòñÿ äâóìÿ âçàèìîçàìåíÿåìûìè çàãëóø-

êàìè, ïðåäîõðàíÿþùèìè ïàòðîí îò ïîïàäàíèÿ çàãðÿçíåíèé è ïîçâîëÿþùèìè

ñîõðàíÿòü ñêîðöåíòðèðîâàííûé îáðàçåö îò âíåøíèõ âîçäåéñòâèé. Öâåò çàãëóøåê

ñëóæèò äëÿ ìàðêèðîâêè ïàòðîíîâ. Âõîäíîé è âûõîäíîé ïàòðóáêè ïàòðîíà ñîîòâåò-

ñòâóþò ðàçúåìàì òèïà Ëþåð è ïîçâîëÿþò ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíÿòü íåñêîëüêî

ïàòðîíîâ. Ïðîêà÷èâàíèå ïðîáû ÷åðåç ïàòðîí ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ñ ïîìîùüþ

414 Ãëàâà II. Âîä

øïðèöà ñ ðàçúåìîì òèïà Ëþåð, ïåðèñòàëüòè÷åñêîãî èëè âàêóóìíîãî íàñîñîâ.

Ìàññà ñîðáåíòà â ïàòðîíå îáúåìîì 1 ñì

3

ñîñòàâëÿåò 0,6 ã.

Äëÿ çàïîëíåíèÿ ïàòðîíîâ ÄÈÀÏÀÊ èñïîëüçóþòñÿ ñîðáåíòû íà îñíîâå õèìè-

÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûõ ñèëèêàãåëåé ñ ðàçìåðîì ÷àñòèö 50-160 ìêì. Ñðåäíèé

äèàìåòð ïîð ñîðáåíòîâ-130À.

Â òàáëèöå II.41 ïðåäñòàâëåí ïåðå÷åíü ïàòðîíîâ ÄÈÀÏÀÊ ñ êðàòêîé õàðàêòåðè-

ñòèêîé ñîðáåíòîâ è óêàçàíèåì íà îñíîâíûå îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ.

Òàáëèöà II.41. Ïàòðîíû ÄÈÀÏÀÊ äëÿ î÷èñòêè è êîíöåíòðèðîâàíèÿ âîäíûõ ïðîá [70, 71]

×àñòî òðóáêè äëÿ ÒÔÝ êîìïàíóþò â âèäå ñâîåîáðàçíîé «ãðåáåíêè» (ðèñ.

II.56), ê êîòîðîé ïîäêëþ÷åí âàêóóì. Ïðè ýòîì èñïîëüçóþò ñòàíäàðòíûå ïîëèïðî-

ïèëåíîâûå òðóáêè (ñì. âûøå) íà 3 è 6 ìë. Òàêàÿ ñèñòåìà ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî

ýêñòðàãèðîâàòü 12 ïðîá ïðÿìî èç 1-ëèòðîâîé áóòûëè. Ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííûå

ïàòðîíû [3] ñåëåêòèâíî ýêñòðàãèðóþò èç âîäû îñòàòî÷íûå êîëè÷åñòâà íåôòåïðî-

äóêòîâ ñ èõ äàëüíåéøèì îïðåäåëåíèåì ìåòîäàìè ãðàâèìåòðèè, ÈÊ-ñïåêòðîôîòî-

ìåòðèè èëè ôëóîðèìåòðèè [39].

Íîâûå ïëàíøåòíûå øòàòèâû (ôèðìà «Âàðèàí») íà 96 ïîçèöèé [3] ïîçâî-

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ 415

Ðèñ. II.57. ÃÕ/ÏÈÄ — îïðåäåëåíèå ôåíîëîâ â âîäå ïîñëå ÒÔÝ [11]. Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

ëÿþò àâòîìàòèçèðîâàòü ïðîöåññ ÒÔÝ. Ýòè øòàòèâû ñîâìåñòèìû ñ áîëüøèì

êîëè÷åñòâîì ðàçëè÷íûõ àâòîìàòè÷åñêèõ ðàáî÷èõ ñòàíöèé, îñóùåñòâëÿþùèõ

îäíîâðåìåííóþ ýêñòðàêöèþ 96 ïðîá çàãðÿçíåííîé âîäû. Â øòàòèâû êðåïÿòñÿ

êàê ýêñòðàêöèîííûå ïàòðîíû, òàê è ýêñòðàêöèîííûå äèñêîâûå êàðòðèäæè. Èõ

ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ áûñòðîé ðàçðàáîòêè ìåòîäèê ýêñòðàêöèè, à òàêæå äëÿ

ïîâûøåíèÿ ïðîáîïîòîêà.

2.3.2. Ðóòèííûå àíàëèçû

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ (è åå ìîäèôèêàöèè), ÿâëÿþùàÿñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ

ñàìûì ïîïóëÿðíûì ñïîñîáîì ïðîáîïîäãîòîâêè ïðè èçâëå÷åíèè ïðèìåñåé çàãðÿç-

íÿþùèõ âîäó âåùåñòâ, øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ðóòèííûõ àíàëèçàõ [4-7, 37, 38,

68].

Ôòàëàòû [11] ýêñòðàãèðîâàëè èç ïèòüåâîé âîäû â ïàòðîíå ñ 0,5 ã ìîäèôèöèðî-

âàííîãî ñèëèêàãåëÿ Ñ18 (Supel clean ENVI-18) îáúåìîì 6 ìë. Ïàòðîí ïðåäâàðè-

òåëüíî êîíäèöèîíèðîâàëè (ñì. ðàçäåë 2.3.1) ñìåñüþ (2 õ 6 ìë) ìåòèëåíõëîðèäà

ñ ìåòàíîëîì (1:1), 6 ìë ìåòàíîëà è 6 ìë äåèîíèçîâàííîé âîäû. Ïðîáó âîäû (250

ìë) ïðîïóñêàëè ÷åðåç ïàòðîí ñî ñêîðîñòüþ 10 ìë/ìèí., âûñóøèâàëè ñîðáåíò â

òå÷åíèå 10 ìèí, ýëþèðîâàëè ñêîíöåíòðèðîâàííûå â ïàòðîíå ïðèìåñè ôòàëàòîâ

ñìåñüþ (2 × 1,5 ìë) ìåòèëåíõëîðèäà ñ ìåòàíîëîì (1:1), êîíöåíòðèðîâàëè ýëþàò

â òîêå àçîòà äî 1 ìë è àíàëèçèðîâàëè 1 ìêë ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà íà õðîìàòîãðà-

ôå ñ ÏÈÄ (310°Ñ) è êàïèëëÿðíîé êîëîíêîé (30 ì × 0,25 ìì, ïëåíêà 0,25 ìêì)

ñ ñèëèêîíîì ÐÒÅ-5 â óñëîâèÿõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ òåìïåðàòóðû (45–280°Ñ) ñî

ñêîðîñòüþ 8°Ñ/ìèí. Ãàç-íîñèòåëü ãåëèé. Õðîìàòîãðàììà ôòàëàòîâ ïðèâåäåíà íà

ðèñ. II.56-A.

Äëÿ ýêñòðàêöèè èç âîäû õëîðôåíîëîâ ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ïàòðîíàìè

ñ òðàäèöèîííîé íàñàäêîé — ìîäèôèöèðîâàííûì ñèëèêàãåëåì Ñ18. Ïîñëåäóþ-

ùåå îïðåäåëåíèå âûïîëíÿëîñü ìåòîäîì ÃÕ/ÝÇÄ íà ïîðòàòèâíîì õðîìàòîãðàôå

«ÝÕÎ» ñ ïîëèêàïèëëÿðíûìè êîëîíêàìè (ñì. òàêæå ãëàâó I) [72]. Îäíàêî äëÿ

êîíöåíòðèðîâàíèÿ ôåíîëîâ è èõ ïðîèçâîäíûõ èç âîäû ïðåäïî÷òåíèå îòäàåòñÿ

óãîëüíûì ñîðáåíòàì, à â êà÷åñòâå àíàëèòè÷åñêèõ ìåòîäèê ïðèìåíÿþò ñïåêòðîôî-

òîìåòðèþ [73] è ÂÝÆÕ [74]. Â ïåðâîì ñëó÷àå [73] ôåíîëû èçâëåêàþò èç çàãðÿçíåí-

íîé âîäû â ïàòðîíå ñ àêòèâíûì óãëåì, ýêñòðàãèðóþò õëîðîôîðìîì è îïðåäåëÿþò

öåëåâûå êîìïîíåíòû â âèäå ïðîèçâîäíûõ ïî öâåòíîé ðåàêöèè ñ 4-àìèíîàíòèïè-

ðèíîì. Ñ

Í

ñîñòàâëÿåò 0,001 ìã/ë.

Ìåòîä ÒÔÝ íà óãëå îêàçàëñÿ ýôôåêòèâíûì ïðè èçâëå÷åíèè èç âîäû ñëåäîâûõ

êîëè÷åñòâ õëîðôåíîëîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê àãðåññèâíûì òåõíîãåííûì çàãðÿçíåíè-

ÿì è ïîòåíöèàëüíûì èñòî÷íèêàì ñóïåðòîêñè÷íûõ ñîåäèíåíèé êëàññà äèîêñèíîâ

[74]. Áûëà èçó÷åíà äèíàìèêà ñîðáöèè ôåíîëîâ (ôåíîë, àëêèë-, õëîð— è íèòðîôå-

íîëû) íà ïðîìûøëåíûõ óãëÿõ, øèðîêî èñïîëüçóþùèõñÿ äëÿ î÷èñòêè ñûðüÿ îò

ðàçëè÷íûõ ïðèìåñåé [74]. Ñõåìà ýêñïåðèìåíòà ïî îïðåäåëåíèþ ôåíîëîâ â âîäå

çàêëþ÷àëàñü â ñëåäóþùåì.

Ðàñòâîðû ñ ðàçëè÷íûì ñîäåðæàíèåì ôåíîëîâ êîíöåíòðèðîâàëè, ïðîïóñêàÿ

èç ÷åðåç êàðòðèäæ, çàïîëíåííûé 20 ìã àêòèâíîãî óãëÿ (íàïðèìåð ÁÀÓ èëè ÔÀÑ)

íà èíåðòíîì íîñèòåëå (öåëèò Ñ-22) â ñîîòíîøåíèè 1:9. Â ýòîì ñëó÷àå êàðòðèäæ

âûïîëíÿåò ðîëü åìêîñòè äëÿ õðàíåíèÿ àíàëèçèðóåìûõ âåùåñòâ. Çàòåì êàðòðèäæ

416 Ãëàâà II. Âîä

ïðîìûâàëè äèñòèëëèðîâàííîé âîäîé è ýëþèðîâàëè ôåíîëû 5 ìë îðãàíè÷åñêîãî

ðàñòâîðèòåëÿ.

Ñîäåðæàíèå ôåíîëîâ â èçó÷àåìûõ ðàñòâîðàõ îïðåäåëÿëîñü ìåòîäîì ÂÝÆÕ ñ

ÓÔ-äåòåêòîðîì. Êîëîíêà (250 × 4 ìì), çàïîëíåííàÿ ÎÔ ñîðáåíòîì íóêëåîñèë

Ñ

18

, ñ ðàçìåðîì ÷àñòèö 10 ìêì. Â êà÷åñòâå ïîäâèæíîé ôàçû èñïîëüçîâàëñÿ ðàñ-

òâîð ìåòàíîëà â âîäå, ïîäêèñëåííîé ôîñôîðíîé êèñëîòîé. Ïðè àíàëèçå ôåíîëîâ

è õëîðôåíîëîâ èñïîëüçîâàëñÿ ãðàäèåíò êîíöåíòðàöèè, àíàëèç íèòðîôåíîëîâ

ïðîâîäèëñÿ â èçîêðàòè÷åñêîì ðåæèìå. Âûáîð ìåòîäà îáîñíîâàí òåì, ÷òî ïîäî-

áíîå îáîðóäîâàíèå äîñòóïíî äëÿ áîëüøèíñòâà ïðèðîäîîõðàííûõ ëàáîðàòîðèé è

äëÿ ñàíýïèäñòàíöèé. Ñ ïîìîùüþ ýòîãî ìåòîäà ìîæíî àíàëèçèðîâàòü ðàñòâîðû,

ñîäåðæàùèå ñîëè ôåíîëîâ.

Äëÿ äåñîðáöèè ôåíîëîâ îïòèìàëüíûì ýëþåíòîì ÿâëÿåòñÿ 0,1 N ÊÎÍ â âîä-

íîì ðàñòâîðå ýòàíîëà (60%). Ïðè÷åì, äëÿ ïîëíîé äåñîðáöèè ôåíîëîâ äîñòàòî÷íî

3 ìë ýëþåíòà. Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå ïðè äåñîðáöèè ôåíîëîâ ùåëî÷íûì ðàñòâî-

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ 417

Ðèñ. II.57-A. Îïðåäåëåíèå

÷åòûðåõ ïðèîðèòåòíûõ ôåíî-

ëîâ ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ [3]

ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ èç 1 ë

âîäû â ïàòðîíå ñ Bond Elut

PPL. Êîíöåíòðàöèÿ 10 ppb:

1 — ôåíîë; 2 — 2,4-äèõëîð-

ôåíîë; 3 — 4-õëîð-3-ìåòèë-

ôåíîë (âí. ñò.); 4 — 4-íèòðî-

ôåíîë; 5 — ïåíòàõëîðôåíîë.

Ðèñ. II.57-Á. Îïðåäåëåíèå ðàñòâîðåííûõ â âîäå íèòðîàðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (ÂÂ)

ìåòîäîì ÂÝÆÕ [3] ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ â ïàòðîíå ñ Bond Elut ENV. Êîíöåíòðàöèÿ îêîëî

25 ppb. Íîìåðà ïèêîâ â òàáë. II.44-A.

ðîì ýòàíîëà ïðè 60°Ñ ñ ïðîìûøëåííûõ óãëåé ïðåäñòàâëåíû â (òàáë. II.42). Ïðè

ýòîì ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ íå ïðåâûøàåò 10%.

Òàáëèöà II.42. Äåñîðáöèÿ ôåíîëîâ ñ ïðîìûøëåííûõ óãëåé ùåëî÷íûì ðàñòâîðîì ýòàíîëà [74]

Äåñîðáöèÿ ôåíîëîâ ñ ðàçëè÷íûõ óãëåé, %

Ñîåäèíåíèå ÈÏÈ-Ò äðåâåñíûé ÎÈ-Á AGS-4 ÎÈ-À ÀÖÁ

Ôåíîë 60 82 83 78 70 100

ï-ôòîðôåíîë 73 95 84 81 88 84

ï-íèòðîôåíîë 85 93 90 83 100 86

î-êðåçîë 90 70 53 62 95 62

ï-õëîðôåíîë 85 90 72 85 100 76

ï-áðîìôåíîë 95 85 89 85 90 92

ï-òðåòáóòèëôåíîë 72 86 59 71 92

Ïåíòàõëîðôåíîë 80 86

Â ýêñïåäèöèîííûõ óñëîâèÿõ îòîáðàííûå ïðîáû îáû÷íî êîíñåðâèðóþòñÿ.

Áûëà èçó÷åíà âîçìîæíîñòü õðàíåíèÿ ñîðáèðîâàííûõ íà óãëå ôåíîëîâ. Õðàíåíèå

ïðîâîäèëîñü â òå÷åíèå 2-õ íåäåëü ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè: ïðè 4°Ñ, ïðè êîìíàò-

íîé òåìïåðàòóðå íà îòêðûòîì âîçäóõå è ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, íî â ãåðìå-

òè÷íîì ñîñóäå. Â ðåçóëüòàòå áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî çà èññëåäóåìûé ïåðèîä êîëè-

÷åñòâî ôåíîëîâ, ñîðáèðîâàííûõ íà óãëå èçìåíèëîñü íåçíà÷èòåëüíî, â ñðåäíåì íà

418 Ãëàâà II. Âîä

Ðèñ. II.58. Õðîìàòîãðàììà ïðèîðèòåòíûõ ÏÀÓ, ïîëó÷åííàÿ ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ èç âîäû

ìåòîäîì ÒÔÝ [11]. Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

10%. Ïîëó÷åííûé ðåçóëüòàò óêàçûâàåò íà âîçìîæíîñòü ïðîâåäåíèÿ ïðîáîîòáîðà

â ïîëåâûõ óñëîâèÿõ ñ ïîñëåäóþùèì êîíñåðâèðîâàíèåì ñîðáèðîâàííûõ âåùåñòâ

íà óãëå äî ïðèáûòèÿ â àíàëèòè÷åñêóþ ëàáîðàòîðèþ.

Êàê ñëåäóåò èç òàáëèö II.42 — II.44, äåñîðáöèÿ ôåíîëîâ äîñòàòî÷íî âûñîêà íå

òîëüêî äëÿ ðàçëè÷íûõ óãëåé, íî è äëÿ ðàñòâîðîâ êàê ñ íèçêèì, òàê è ñ âûñîêèì

ñîäåðæàíèåì ôåíîëîâ.

Òàáëèöà II.43. Äåñîðáöèÿ ôåíîëîâ èç ðàñòâîðîâ ñ âûñîêèì èõ ñîäåðæàíèåì [74]

Êîíöåíòðàöèÿ â èñõîäíîì 20 40 80

ðàñòâîðå, ìã/ë

Âûõîä ôåíîëà, % 86 84 80

Âûõîä ì-êðåçîëà, % 90 82 91

Âûõîä ï-õëîðôåíîëà, % 91 93 89

Âûõîä 2,4-äèõëîðôåíîëà 87 82 97

Òàáëèöà II.44. Äåñîðáöèÿ ôåíîëîâ èç ðàñòâîðîâ ñ íèçêèì èõ ñîäåðæàíèåì [74]

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ 419

Ðèñ. II.59. Îïðåäåëåíèå õëîðñîäåðæàùèõ ïåñòèöèäîâ â ñòî÷íûõ âîäàõ ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ

ìåòîäîì ÒÔÝ [11]. Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

Êîíöåíòðàöèÿ â èñõîäíîì 0,02 0,04 0,08

ðàñòâîðå, ìã/ë

Âûõîä ôåíîëà, % 60 70 40

Âûõîä ì-êðåçîëà, % 85 93 77

Âûõîä ï-õëîðôåíîëà, % 79 89 76

Âûõîä 2,4-äèõëîðôåíîëà 91 97 94

Õîðîøèì ñîðáöèîííûì ìàòåðèàëîì äëÿ âûäåëåíèÿ è êîíöåíòðèðîâàíèÿ èç

âîäû ñëåäîâ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ÿâëÿåòñÿ ïåíîãðàôèò (óäåëüíàÿ ïëîùàäü

ïîâåðõíîñòè 500 ì

2

/ã) è êîìïîçèöèîííûå ìàòåðèàëû íà åãî îñíîâå [102]. Îí

îáëàäàåò âûñîêîé ïîãëîùàþùåé ñïîñîáíîñòüþ (äî 80 ìë/ã), íàïðèìåð, äëÿ íåô-

òåïðîäóêòîâ, ôåíîëîâ è êðàñèòåëåé, ñðàâíèìîé ñ àäñîðáöèîííîé ñïîñîáíîñòüþ

àêòèâíûõ óãëåé ÁÀÓ è ÀÃ-8.

Ïðèìåðîì ðóòèííîé ìåòîäèêè, èñïîëüçóþùåé ïðîáîïîäãîòîâêó íà îñíîâå

ÒÔÝ, ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå ôåíîëîâ â âîäå ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ ïîñëå èõ êîíöåíò-

ðèðîâàíèÿ â ýêñòðàêöèîííîì ïàòðîíå ñ Supelclean ENVI — Chrom P [11]. Ñîäåðæè-

ìîå ïàòðîíà êîíäèöèîíèðîâàëè (ñì. ðàçäåë 2.2.5.1) ñìåñüþ îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðè-

òåëåé (6 ìë ìåòèë-òðåò. áóòèëîâîãî ýôèðà èëè ýòèëàöåòàòà, 6 ìë ìåòàíîëà è 6 ìë

äåèîíèçîâàííîé âîäû), äîáàâëÿëè 100 ìë àíàëèçèðóåìîé ïðîáû âîäû, âûñóøèâà-

ëè ñîðáåíò ïîä âàêóóìîì â òå÷åíèå 10 ìèí è ýëþèðîâàëè öåëåâûå êîìïîíåíòû 2

420 Ãëàâà II. Âîä

Ðèñ. II.60. Îïðåäåëåíèå õëîðñîäåðæàùèõ ïåñ-

òèöèäîâ â ïèòüåâîé âîäå ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ â

ïàòðîíå ñ ìîäèôèöèðîâàííûì ñèëèêàãåëåì 11].

Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

ìë ìåòèë-òðåò. áóòèëîâîãî ýôèðà (èëè ýòèëàöåòàòà), ñìà÷èâàëè ñîðáåíò ïîä âàêóó-

ìîì 2 ìë ýòîãî æå ýôèðà (êîòîðûé äîáàâëÿëè ïî êàïëÿì), à çàòåì äîáàâëÿëè ýôèð

äî 5 ìë è ñîáèðàëè ýëþåíò.

Ïîëó÷åííûé ýêñòðàêò (1 ìêë) àíàëèçèðîâàëè íà õðîìàòîãðàôå ñ ÏÈÄ (300°Ñ)

è êàïèëëÿðíîé êîëîíêîé (15 ì õ 0,53 ìì, ïëåíêà 0,5 ìêì) ñ ÐÒÅ-5 QTM (ïîëèäè-

ôåíèëäèìåòèëñèëîêñàí) ïðè ïðîãðàììèðîâàíèè òåìïåðàòóðû (180-275°Ñ) ñî ñêî-

ðîñòüþ 20°Ñ/ìèí. Ãàç-íîñèòåëü He. Ïîëó÷åííàÿ â ýòèõ óñëîâèÿõ õðîìàòîãðàììà

èçîáðàæåíà íà ðèñ. II.57.

Ìíîãèå ôèðìû [3, 11-14, 32, 36, 70, 71] ïðîèçâîäÿò øèðîêèé àññîðòèìåíò

êàðòðèäæåé (ïàòðîíîâ) äëÿ ÒÔÝ. Îñîáåííî ïîïóëÿðíû äëÿ ýêîëîãè÷åñêèõ àíà-

ëèçîâ:

— íåïîëÿðíûå ïîâåðõíîñòíî-ìîäèôèöèðîâàííûå ñèëèêàãåëè (ôåíèëü-

íûå è öèêëîãåêñèëüíûå ãðóïïû, —C

18

H

37

, –C

8

H

17

, –C

2

H

5

, –CH

3

,

–CH

2

CH

2

CH

2

CN) è ïîðèñòûå ïîëèìåðíûå ñîðáåíòû — ïîïåðå÷íîñøèòûå

ÑÏË ñòèðîëà ñ äèâèíèëáåíçîëîì;

— ïîëÿðíûå ñîðáåíòû íà îñíîâå ñèëèêàãåëÿ, ìîäèôèöèðîâàííîãî –

CH

2

CH

2

CH

2

CN, –CH

2

CH

2

CH

2

NH

2

è –OH ãðóïïàìè, à òàêæå ôëîðèñèë

(ñèëèêàò ìàãíèÿ) è îêñèä àëþìèíèÿ;

— êàòèîíî— è àíèîíîîáìåííûå ñîðáåíòû íà îñíîâå ñèëèêàãåëÿ, ìîäèôèöè-

ðîâàííîãî îðãàíè÷åñêèìè ôóíêöèîíàëüíûìè ãðóïïàìè ðàçëè÷íîé ïîëÿð-

íîñòè.

Ýòè ñîðáåíòû ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ

ïðîáîïîäãîòîâêè êàê ïðè ðóòèííûõ

àíàëèçàõ, òàê è â ñòàíäàðòíûõ ìåòî-

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ 421

Ðèñ. II.61. Îïðåäåëåíèå íåëåòó÷èõ ïåñòèöèäîâ

ìåòîäîì ÂÝÆÕ/ÓÔÄ ïîñëå èõ èçâëå÷åíèÿ èç

âîäû â ïàòðîíå ñ Supelclean ENVI-Carb [11].

Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

Ðèñ. II.62. Îïðåäåëåíèå òðèàçèíî-

âûõ ãåðáèöèäîâ â âîäîåìàõ ïîñëå

èõ èçâëå÷åíèÿ èç âîäû â ïàòðîíå ñ

ìîäèôèöèðîâàííûì ñèëèêàãåëåì LC-

18 [11]. Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

422 Ãëàâà II. Âîä

äèêàõ ÅÐÀ, ÑØÀ (ñì. òàáë. II.50). Ïàòðîíû ñ ïîïåðå÷íîñøèòûìè ÑÏË ñòèðîëà

è äèâèíèëáåíçîëà (Elut ENV— è PPL-êîëîíêè) ýôôåêòèâíû ïðè èçâëå÷åíèè

èç âîäû ñëåäîâûõ êîíöåíòðàöèé ôåíîëîâ è îñòàòêîâ âçðûâ÷àòûõ âåùåñòâ (ðèñ.

II.57-A è II.57-Á è òàáë. II.44-A).

Òàáëèöà II.44-A. Èçâëå÷åíèå èç âîäû îñòàòêîâ 14 íîðìèðîâàííûõ â ÅÐÀ (ÑØÀ) âçðûâ÷àòûõ âåùåñòâ

(ìåòîäèêà ôèðìû Âàðèàí ÒÔÝ/ÂÝÆÕ) [3]

Ñîåäèíåíèÿ Íîìåðà ïèêîâ Èçâëå÷åíèå t

R

ìèí

HMX 1 82,0% 3,902

1,3,5-Trinitrobenzene 2 99,8% 7,135

RDX 3 83,8% 7,509

1,3-Dinitrobenzene 4 97,2% 12,42

2,4,6-Trinitrotoluene 5 91,9% 15,529

Tetryl 6 105,4% 18,021

Nitrobenzene 7 92,1% 19,055

2,4-Dinitrotoluene 8 97,7% 32,759

2,6-Dinitrotoluene 9 86,8% 36,172

2-Amino-4,6-dinitrotoluene 10 93,2% 37,567

4-Amino-2,6-dinitrotoluene 11 93,3% 38,988

4-Nitrotoluene 12 85,3% 44,053

2-Nitrotoluene 13 76,8% 44,752

3-Nitrotoluene 14 90,5% 46,322

Êàê âèäíî èç òàáë. II.44-A, ïàòðîíû ñ ïîëèìåðíûìè ñîðáåíòàìè íà îñíîâå

ñîïîëèìåðà ñòèðîëà è äèâèíèëáåíçîëà ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ ýêñòðàãèðóþò

èç âîäû íèòðîáåíçîëû, íèòðîòîëóîëû è àìèíîäèíèòðîòîëóîëû — êîìïîíåíòû

âçðûâ÷àòêè.

Ìåòîä ÒÔÝ èñïîëüçóþò äëÿ èçâëå÷åíèÿ èç âîäû ìèêðîïðèìåñåé òàêèõ òðóäíî-

ëåòó÷èõ òîêñèêàíòîâ, êàê ÏÀÓ, ïåñòèöèäû è ÏÕÁ. Â ïåðâîì ñëó÷àå ïðèìåíÿþò

ýêñòðàêöèîííûå ïàòðîíû òîãî æå òèïà, ÷òî è â àíàëèçå ôåíîëîâ (ñì. âûøå), à äëÿ

êîëè÷åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ ÏÀÓ èñïîëüçóþò ìåòîä ÃÕ/ÏÈÄ [11]. Ïàòðîí îáú-

åìîì 6 ìë ñ 0,5 ã ìîäèôèöèðîâàííîãî ñèëèêàãåëÿ Ñ18 êîíäèöèîíèðóþò îðãàíè÷å-

ñêèìè ðàñòâîðèòåëÿìè (2 × 6 ìë ñìåñè òîëóîë-ìåòàíîë â ñîîòíîøåíèè 10:1, 6 ìë

ìåòàíîëà è 6 ìë äåèîíèçîâàííîé âîäû) è äîáàâëÿþò 250 ìë àíàëèçèðóåìîé âîäû

ñî ñêîðîñòüþ 10 ìë/ìèí. Çàòåì ñîðáåíò âûñóøèâàþò â òå÷åíèå 10 ìèí, ýëþèðóþò

ÏÀÓ (2 × 1 ìë) ñìåñüþ òîëóîë-ìåòàíîë (10:1) è àíàëèçèðóþò 1 ìêë ýêñòðàêòà íà

õðîìàòîãðàôå ñ ÏÈÄ (310°Ñ) è êàïèëëÿðíîé êîëîíêîé (30 ì × 0,25 ìì, ïëåíêà

0,25 ìêì) ñ ÐÒÅ-5 (õèìè÷åñêè ñâÿçàííûé ïîëèäèôåíèëäèìåòèëñèëîêñàí) ïðè

ïðîãðàììèðîâàíèè òåìïåðàòóðû (70–280°Ñ) ñî ñêîðîñòüþ 8°Ñ/ìèí. Ãàç-íîñèòåëü

ãåëèé. Õðîìàòîãðàììà ïðèîðèòåòíûõ ÏÀÓ ïðèâåäåíà íà ðèñ. II.58.

ÒÔÝ ÿâëÿåòñÿ ãîðàçäî áîëåå ýôôåêòèâíûì, óäîáíûì è ýêîíîìè÷íûì ñïîñî-

áîì âûäåëåíèÿ ïðèìåñåé çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ èç âîäû, ÷åì òðàäèöèîííûé

ìåòîä ÆÆ-ýêñòðàêöèè êàê äëÿ ôåíîëîâ, ÏÀÓ è ÏÕÁ, òàê è äëÿ ìíîãèõ äðóãèõ

ñóïåðòîêñèêàíòîâ (ïåñòèöèäû, òðèàçèíîâûå ãåðáèöèäû, ãàëîãåíóãëåâîäîðîäû,

äèîêñèíû è òÿæåëûå ìåòàëëû).

Òèïè÷íàÿ ìåòîäèêà ÃÕ/ÌÑ-îïðåäåëåíèÿ îñòàòî÷íûõ êîëè÷åñòâ ïåñòèöèäîâ

â âîäå ñ èñïîëüçîâàíèåì ÒÔÝ ïîõîæà íà ïðåäûäóùèå (îïðåäåëåíèå ôåíîëîâ è

Òâåðäîôàçíàÿ ýêñòðàêöèÿ 423

Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе

Подождите немного. Документ загружается.