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

Подождите немного. Документ загружается.

Àìèíû Ðàçáàâëåííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ÏÈÄ, ÒÈÄ 61

Àðîìàòè÷åñêèå àìèíû Ðàçáàâëåííàÿ ñîëÿíàÿ êèñëîòà ÌÑÄ 62

2,4-Òîëóèëåíäèèçîöèàíàò Àíèçîë (ìåòèëôåíèëîâûé ýôèð) ÝÇÄ 63

Àëüäåãèäû 20%-íûé ðàñòâîð àöåòîíà â ýòàíîëå ÝÇÄ 64

Ôîðìàëüäåãèä 1%-íûé ðàñòâîð êàðáîíàòà íàòðèÿ ÃÈÄ** 65

Ëåòó÷èå îðãàíè÷åñêèå Òåòðàãëèì (äèìåòèëîâûé ýôèð

ñîåäèíåíèÿ òåòðàýòèëåíãëèêîëÿ) ÏÈÄ 66

Ìåòèëáðîìèä Ïðîïàíîë (îõëàæäàåìàÿ ëîâóøêà) ÝÇÄ 67

Õëîðòàëîíèë Àáñîðáåð ñ àöåòîíîì è ôèëüòð ÝÇÄ 68

Àðîìàòè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû Óêñóñíàÿ êèñëîòà ÏÈÄ 69

* Èíòåðâàë îïðåäåëÿåìûõ ñîäåðæàíèé ppm — ppt.

** Ãåëèåâûé èîíèçàöèîííûé äåòåêòîð.

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ â àòìîñôåðå CH

Br, ÿâëÿþùåãîñÿ îñíîâíûì èñòî÷íèêîì

áðîìà â ñòðàòîñôåðå, ïðèâîäÿùåãî ê ðàçëîæåíèþ îçîíà, åãî óëàâëèâàëè â îõëàæ-

äàåìîì ñóõèì ëüäîì àáñîðáåðå ñ í-ïðîïàíîëîì [67]. ÝÇÄ ïîçâîëÿåò ôèêñèðîâàòü

ñîäåðæàíèÿ CH

Br â âîçäóõå íà óðîâíå 0,23 ïìîëÿ, ÷òî äàëî âîçìîæíîñòü èçó÷èòü

äèíàìèêó àäñîðáöèè ìåòèëáðîìèäà íà ïîâåðõíîñòè ïî÷âû. Ýòîò æå äåòåêòîð

èñïîëüçîâàëè è ïðè îïðåäåëåíèè òîêñè÷íîãî õëîðòàëîíèëà â âîçäóõå ðàáî÷åé

çîíû ñ Ñ

34 ìã/ì

[68]. Ïðîáó îòáèðàëè íà ôèëüòð è â àáñîðáåð ñ àöåòîíîì.

Çàòåì ôèëüòð ïðîìûâàëè àöåòîíîì, îáúåäèíåííûå ýêñòðàêòû óïàðèâàëè äî 0,5

ìë è õðîìàòîãðàôèðîâàëè 2 ìêë ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà. Àáñîðáåð ñ òåòðàãëèìîì

(ñì. òàáë. 1.10) äàåò âîçìîæíîñòü óëàâëèâàòü èç çàãðÿçíåííîãî âîçäóõà ñðàçó 23

ËÎÑ, êîòîðûå äàëåå îïðåäåëÿëè ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ (ìåòîäèêà ÅÐÀ 8240) ñ Ñ

íà

óðîâíå ppb [66].

Îñîáåííî ýôôåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ ïîãëîùåíèå, îñíîâàííîå íà õèìè÷åñêèõ

ðåàêöèÿõ àáñîðáèðóåìûõ âåùåñòâ ñ ïîãëîòèòåëåì. Áûñòðî è ëåãêî ðàñòâîðÿþòñÿ

â ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòè çàãðÿçíÿþùèå âîçäóõ ïðèìåñè íåîðãàíè÷åñêèõ ñîå-

äèíåíèé. Ðåàêöèîííîñïîñîáíûé òðèîêñèä ñåðû ïîãëîùàåòñÿ ðàñòâîðîì õëîðèäà

áàðèÿ, à äèîêñèä óãëåðîäà — ðàñòâîðîì ãèäðîêñèäà êàëüöèÿ [1]:

+ H

O = H

(1.1)

+ BaCl

= BaSO

+ 2HCl (1.2)

+ H

O = H

(1.3)

+ Ca(OH)

= CaCO

+ 2H

O (1.4)

Äëÿ ïîãëîùåíèÿ ïðèìåñåé õëîðîâîäîðîäà è àììèàêà ïðèìåíÿþò ñîîòâåòñòâåí-

íî ðàçáàâëåííûå ùåëî÷è è êèñëîòû, à äëÿ ïîñëåäóþùåãî àíàëèçà — òèòðèìåòðè-

÷åñêèå èëè ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ìåòîäû. Àíàëîãè÷íûé ñïîñîá óëàâëèâàíèÿ ïðèìå-

íÿþò è äëÿ ËÎÑ, îáëàäàþùèõ êèñëûì èëè îñíîâíûì õàðàêòåðîì. Òàê, àëèôàòè÷å-

ñêèå, àðîìàòè÷åñêèå è àëèöèêëè÷åñêèå àìèíû (ñì. òàáë. 1.10) ìîæíî ïîëíîñòüþ

(97–99%) óëîâèòü â àáñîðáåðàõ, ñîäåðæàùèõ ðàçáàâëåííûå HCl èëè H

. Ïîñëå

òàêîãî óëàâëèâàíèÿ öåëåâûå êîìïîíåíòû àíàëèçèðóþòñÿ (÷àñòî ïîñëå ïîâòîðíîãî

êîíöåíòðèðîâàíèÿ, ñì. ðàçäåë 2.4) ëèáî ïðÿìûì ìåòîäîì, ëèáî ïîñëå ïîëó÷åíèÿ

ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðîèçâîäíûõ (ñì. ðàçäåë 2.5). Ïîñëåäíèé ïðèåì (äåðèâàòèçàöèþ)

34 Ãëàâà 1. Âîçäó

èñïîëüçóþò, êàê ïðàâèëî, â ãàçîõðîìàòîãðàôè÷åñêîì àíàëèçå, îñîáåííî â òåõ ñëó÷à-

ÿõ, êîãäà íåîáõîäèìà íàäåæíàÿ èäåíòèôèêàöèÿ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ è èõ îïðåäå-

ëåíèå íà óðîâíå ppb — ppt.

2.3. Âîçìîæíûå àðòåôàêòû

Ïðè êîíöåíòðèðîâàíèè ìèêðîïðèìåñåé èç âîçäóõà íàñ÷èòûâàåòñÿ çíà÷èòåëüíî

áîëüøå ôàêòîðîâ, ñïîñîáíûõ ñòàòü ïðè÷èíàìè ïîãðåøíîñòåé, ÷åì ïðè êîíöåíò-

ðèðîâàíèè çàãðÿçíèòåëåé èç äðóãèõ ñðåä. Ïðè àáñîðáöèîííîì ñïîñîáå ïðîáîîòáî-

ðà íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå èç ýòèõ ôàêòîðîâ ñëåäóþùèå [1–5, 28].

1. Íåïðàâèëüíîå èçìåðåíèå îáúåìà àñïèðèðóåìîãî âîçäóõà (ýòî õàðàêòåðíî

è äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ ñïîñîáîâ èçâëå÷åíèÿ òîêñè÷íûõ âåùåñòâ èç âîçäóõà). Ïðè

èçìåðåíèè ðàñõîäà âîçäóõà ñ ïîìîùüþ ðàçëè÷íûõ ðîòàìåòðîâ (ñì. òàêæå ðàçäå-

ëû 1 è 4) ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ ìîãóò êîëåáàòüñÿ â çíà÷èòåëüíûõ ïðåäåëàõ

(30–60%) [28].

2. Ïðåíåáðåæåíèå àãðåãàòíûì ñîñòîÿíèåì àíàëèçèðóåìûõ âåùåñòâ. Äëÿ êîí-

öåíòðèðîâàíèÿ çàãðÿçíèòåëåé âîçäóõà, íàõîäÿùèõñÿ â ïàðî- è ãàçîîáðàçíîì

ñîñòîÿíèè, îáû÷íî èñïîëüçóþò ïîãëîòèòåëüíûå ïðèáîðû, çàïîëíåííûå âîäîé

èëè îðãàíè÷åñêèìè ðàñòâîðèòåëÿìè. Äëÿ êîíöåíòðèðîâàíèÿ (óëàâëèâàíèÿ) àýðî-

çîëåé è òâåðäûõ âåùåñòâ (ïûëü, ñàæà è äð.) ïðàêòè÷åñêè íåïðèãîäíû æèäêîñòè

(àáñîðáöèîííûé ìåòîä îòáîðà ïðîá), ïîñêîëüêó îíè íå îáåñïå÷èâàþò ýôôåêòèâ-

íîãî óëàâëèâàíèÿ àýðîçîëåé, êîòîðûå íå óñïåâàþò ðàñòâîðÿòüñÿ èëè âñòóïàòü â

õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ñ àáñîðáåíòîì. Ïðåíåáðåæåíèå àãðåãàòíûì ñîñòîÿ-

íèåì òîêñè÷íûõ âåùåñòâ ìîæåò ïîâëå÷ü çà ñîáîé íåïðàâèëüíûé âûáîð ïðîáîîò-

áîðíûõ ñðåäñòâ (ïîãëîòèòåëüíûõ óñòðîéñòâ è ñðåä, ñì. òàêæå ðàçäåë 2.1) è ÿâèòüñÿ

ïðè÷èíîé çíà÷èòåëüíûõ (äî 50–80%) ïîòåðü èçó÷àåìûõ âåùåñòâ â ïðîöåññå îòáî-

ðà ïðîá.

3. Âûáîð ïîãëîòèòåëüíûõ ñðåä. Êîíöåíòðèðîâàíèå ñ èñïîëüçîâàíèåì æèäêèõ

ïîãëîòèòåëüíûõ ñðåäñòâ îñíîâàíî íà àáñîðáöèè (ðàñòâîðåíèè) ïîãëîùàåìûõ

ñîåäèíåíèé èëè èõ õèìè÷åñêîì âçàèìîäåéñòâèè ñ ïîãëîùàþùåé ñðåäîé (õåìî-

ñîðáöèåé, òî÷íåå — õåìîàáñîðáöèåé). Ýôôåêòèâíîñòü ïîãëîùåíèÿ çàâèñèò îò

ñêîðîñòè è ïðîäîëæèòåëüíîñòè àñïèðàöèè èññëåäóåìîãî âîçäóõà ÷åðåç ïîãëîòè-

òåëüíóþ ñðåäó. Ñêîðîñòü àñïèðàöèè âîçäóõà ìîæíî ñ÷èòàòü îïòèìàëüíîé, åñëè

îíà ñîãëàñóåòñÿ ñî ñêîðîñòüþ ðàñòâîðåíèÿ èëè õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ

óëàâëèâàåìûõ ìèêðîïðèìåñåé, à òàêæå ñî ñêîðîñòüþ ðàñòâîðåíèÿ âíîâü îáðàçó-

þùèõñÿ âåùåñòâ â ïîãëîòèòåëüíîé ñðåäå.

Â êà÷åñòâå ïðèìåðà [28] ïðèâåäåì ýôôåêòèâíîñòü ïîãëîùåíèÿ CS

, ïðîèñõîäÿ-

ùåå â ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ äèõëîðýòàíîì, ðàñòâîðåííûì â ýòàíîëå, à òàêæå

ýôôåêòèâíîñòü ïîãëîùåíèÿ àöåòîíà, ïðîèñõîäÿùåãî âñëåäñòâèå ðàñòâîðåíèÿ åãî

â äèñòèëëèðîâàííîé âîäå. Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîâåðî÷-

íûõ ãàçîâîçäóøíûõ ñìåñåé äëÿ îáîèõ âåùåñòâ. Îêàçàëîñü, ÷òî ïðè ðåêîìåíäîâàí-

íîé ñêîðîñòè àñïèðàöèè âîçäóõà (0,5 ë/ìèí) ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ñåðîóãëåðî-

äà, óëàâëèâàåìîãî èç âîçäóõà, ñîñòàâëÿåò íå áîëåå 80% îò çàäàííîé âåëè÷èíû. Âûÿâ-

ëåíî òàêæå, ÷òî ýôôåêòèâíîñòü ïîãëîùåíèÿ ñíèæàëàñü ñ óâåëè÷åíèåì ïðîäîëæè-

òåëüíîñòè àñïèðàöèè è ïðè àñïèðàöèè â òå÷åíèå 30 ìèí ñîñòàâëÿëà îêîëî 70% îò

2. Àáñîðáöèîííîå óëàâëèâàíèå çàãðÿçíåíèé âîçäóõà 35

çàäàííîé âåëè÷èíû. Ñíèæåíèå ñêîðîñòè ïðîáîîòáîðà äî 0,18 ë/ìèí îáåñïå÷èâàëî

ýôôåêòèâíîå óëàâëèâàíèå CS

(îêîëî 100%) ïðè ïðîäîëæèòåëüíîñòè àñïèðàöèè 30

ìèí. Àíàëîãè÷íûå ÿâëåíèÿ íàáëþäàëèñü è ïðè ïîãëîùåíèè àöåòîíà. Ðåêîìåíäî-

âàííûå óñëîâèÿ àáñîðáöèîííîãî ïðîáîîòáîðà ïîçâîëèëè â òå÷åíèå 30 ìèí óëîâèòü

èç âîçäóõà íå áîëåå 30% àöåòîíà îò çàäàííîé âåëè÷èíû.

Íåóäîâëåòâîðèòåëüíóþ ýôôåêòèâíîñòü ïîãëîùåíèÿ, ïî-âèäèìîìó, ìîæíî

îáúÿñíèòü (íàðÿäó ñ äðóãèìè ïðè÷èíàìè) íåñîîòâåòñòâèåì ìåæäó ñêîðîñòüþ

àñïèðàöèè èññëåäóåìîãî âîçäóõà è ñêîðîñòüþ õåìîñîðáöèè CS

è àöåòîíà, à òàê-

æå ñêîðîñòüþ ðàñòâîðåíèÿ îáðàçóþùåãîñÿ èç ñåðîóãëåðîäà âåùåñòâà â ïðîöåññå

êîíöåíòðèðîâàíèÿ.

Ñëèøêîì âûñîêñÿ ñêîðîñòü (ðàñõîä) àñïèðèðóåìîãî âîçäóõà ïðèâîäèò ê «ïðî-

ñêîêó» öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ, à ëåòó÷èå îðãàíè÷åñêèå ðàñòâîðèòåëè (ñì. âûøå) â

ïðîöåññå ïðîáîîòáîðà òåðÿþò áîëåå 50% ñâîåé ìàññû (îáúåìà). Â ïîñëåäíåì ñëó-

÷àå íåîáõîäèìî îõëàæäàòü àáñîðáåð (ëåä, ëåä ñ ñîëüþ, ñóõîé ëåä è ò. ï.), îäíàêî

ýòî íå âñåãäà ïîìîãàåò èçáåæàòü ïîòåðü ëåãêîëåòó÷åãî ðàñòâîðèòåëÿ (ýòàíîë, ìåòè-

ëåíõëîðèä, àöåòîí, õëîðîôîðì è äð.) è ñâÿçàííûõ ñ ýòèì èçìåíåíèé â äèíàìèêå

ñîðáöèè è ïîãëîùåíèÿ ïðèìåñåé ïîãëîòèòåëüíîé ñðåäîé, ÷òî â êîíå÷íîì èòîãå

ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíûì ïîãðåøíîñòÿì (àðòåôàêòàì) ïðîáîîòáîðà.

Èñïàðåíèå ðàñòâîðèòåëåé â ïðîöåññ ïîãëîùåíèÿ ïðèìåñåé âðåäíûõ âåùåñòâ

èç âîçäóõà ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç ãëàâíûõ ïðè÷èí âîçíèêíîâåíèÿ àðòåôàêòîâ. Îñòàþ-

ùååñÿ â àáñîðáåðå êîëè÷åñòâî æèäêîñòè ê êîíöó ïðîáîîòáîðà «ðàáîòàåò» óæå íå

òàê ýôôåêòèâíî, êàê ïåðâîíà÷àëüíûé (ïîëíûé) îáúåì ïîãëîùàþùåãî ðàñòâîðà.

Îòñþäà è ïîãðåøíîñòü â óëàâëèâàíèè êîíòðîëèðóåìûõ êîìïîíåíòîâ è, ñëåäîâà-

òåëüíî, â èõ îïðåäåëåíèè òåì èëè èíûì ìåòîäîì.

Íåïðàâèëüíûé âûáîð àáñîðáöèîííîé ñèñòåìû (ëåòó÷åñòü ðàñòâîðèòåëÿ,

ò.êèï., ïîëÿðíîñòü ïîãëîùàþùåé æèäêîñòè, ðåàêöèîííàÿ ñïîñîáíîñòü öåëåâûõ

êîìïîíåíòîâ è ò. ï.) ìîæåò ïðèâåñòè ê íàêîïëåíèþ â àáñîðáåðå ïðèìåñåé, ñîñòàâ

êîòîðûõ áóäåò ñèëüíî îòëè÷àòüñÿ îò ñîñòàâà êîìïîíåíòîâ â èñõîäíîé ïðîáå, ïðè-

ñóòñòâóþùèõ â àíàëèçèðóåìîì âîçäóõå.

4. Íàëè÷èå ìèêðîïðèìåñåé ñîïóòñòâóþùèõ èëè ïîñòîðîííèõ âåùåñòâ. Àáñîð-

áåíòû (âîäà, îðãàíè÷åñêèå ðàñòâîðèòåëè) ìîãóò ñîäåðæàòü íåæåëàòåëüíûå ïðèìå-

ñè (êîòîðûå óæå åñòü èëè êîòîðûõ íå áûëî ðàíåå â èññëåäóåìîé ïðîáå). Ïðèìåñè

ýòèõ âåùåñòâ ìîãóò ïîÿâëÿòüñÿ íà õðîìàòîãðàììàõ, à òàêæå âñòóïàòü â îïðåäå-

ëåííîãî ðîäà õèìè÷åñêèå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ öåëåâûìè êîìïîíåíòàìè, èçìåíÿÿ

ñîñòàâ ïðîáû.

Íåæåëàòåëüíûå (ïîñòîðîííèå) ïðèìåñè ìîãóò ïîïàäàòü â ïîãëîòèòåëüíûé ðàñ-

òâîð è â ïðîöåññå åãî âûïàðèâàíèÿ (êîíöåíòðèðîâàíèÿ, ñì. ðàçäåë 2.4), îñîáåííî

åñëè ïîëüçîâàòüñÿ òðàäèöèîííîé õèìè÷åñêîé ïîñóäîé (÷àøêè, áþêñû, ïðîáèð-

êè è ò. ï.), à íå ñïåöèàëüíûìè óñòðîéñòâàìè, ïðåäíàçíà÷åííûìè äëÿ ïîäîáíûõ

öåëåé [29–33]. Íåïðåìåííî ñëåäóåò ó÷èòûâàòü è âîçìîæíîñòü èçìåíåíèÿ ñîñòàâà

ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòè ïðè õðàíåíèè ïðîáû â àáñîðáåðàõ ïîñëå ïðîáîîòáîðà

è äî àíàëèçà (íàïðèìåð, çà ñ÷åò õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé). ×àñòî ñðîê õðàíåíèÿ (äàæå

â õîëîäèëüíèêå) ìîæåò áûòü îãðàíè÷åí íåñêîëüêèìè ÷àñàìè, è ýòîò ñðîê îáÿçà-

òåëüíî óêàçûâàåòñÿ â êîíêðåòíûõ ìåòîäèêàõ [26–28, 69].

Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü è âîçìîæíîå âëèÿíèå ïîñòîÿííî ñîäåðæàùèõñÿ â âîçäóõå

36 Ãëàâà 1. Âîçäó

îêèñëèòåëåé è âëàãè. Òàê ïðè ïîãëîùåíèè ñåðîâîäîðîäà (ïóòåì àñïèðàöèè âîçäó-

õà ÷åðåç æèäêóþ ñðåäó), îñíîâàííîì íà àáñîðáöèè èëè õåìîñîðáöèè, âîçìîæíî

îêèñëåíèå êàê ñàìîãî H

S, òàê è ïðîäóêòà ðåàêöèè, îáðàçîâàâøåãîñÿ â ïðîöåññå

ïîãëîùåèÿ. Ïî ýòîé ïðè÷èíå íåæåëàòåëüíî óâåëè÷åíèå ïðîäîëæèòåëüíîñòè àñïè-

ðàöèè, à òàêæå èñïîëüçîâàíèå ïîãëîòèòåëüíîãî ïðèáîðà ñ ïîðèñòîé ïëàñòèíêîé

(ñì. ðàçäåë 2.1), ñïîñîáñòâóþùåãî áîëüøîìó êîíòàêòó âîçäóõà ñ ïîãëîòèòåëüíîé

ñðåäîé, ñîäåðæàùåé H

S èëè åãî ïðîèçâîäíûå [28].

Îòðèöàòåëüíîå âëèÿíèå òàêîé ïðèìåñè, êàê âîäà, ìîæåò áûòü ïîêàçàíî íà

ïðèìåðå îïðåäåëåíèÿ àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ è, â ÷àñòíîñòè, áåíçîëà, ïðè

ïîãëîùåíèè àëêèëáåíçîëîâ íèòðîñìåñüþ. Â ýòîì ñëó÷àå ïðè íàãðåâàíèè îòîáðàí-

íîé ïðîáû áåíçîë ðåàãèðóåò â áåçâîäíîé ñðåäå ñ íèòðóþùèì àãåíòîì, îáðàçóÿ

äèíèòðîáåíçîë, ïî êîëè÷åñòâó êîòîðîãî ñóäÿò â äàëüíåéøåì î ñîäåðæàíèè áåíçî-

ëà â ïðîáå. Íàëè÷èå â ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòè äàæå íåçíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâ

âëàãè (îíà ìîæåò ïîïàñòü â ïðîáó èç âîçäóõà) ñïîñîáñòâóåò íåïîëíîòå ðåàêöèè

íèòðîâàíèÿ. Ïðè îïðåäåëåíèè ñòèðîëà ìåòîäîì áóìàæíîé õðîìàòîãðàôèè, îñíî-

âàííûì íà îáðàçîâàíèè ðòóòüîðãàíè÷åñêîãî ïðîèçâîäíîãî, ïðè êîíöåíòðèðîâà-

íèè ñòèðîëà èç âîçäóõà â ñïèðòîâûé ðàñòâîð àöåòàòà ðòóòè, íàëè÷èå ñëåäîâ âëàãè

ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ äâóõ ðòóòüïðîèçâîäíûõ (ýôèðà è ñïèðòà), êîòîðûå íà

õðîìàòîãðàììå ðàçäåëÿþòñÿ ñ ðàçëè÷íûìè çíà÷åíèÿìè R

[28]. Îáðàçîâàíèå äâóõ

ïðîèçâîäíûõ âíîñèò íåòî÷íîñòü â ïîñëåäóþùåå êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå

ñòèðîëà.

Êîíäåíñàöèÿ ñîäåðæàùèõñÿ â âîçäóõå ïàðîâ âîäû â ïðîáîîòáîðíûõ óñòðîéñò-

âàõ, îñîáåííî ïðè ãëóáîêîì îõëàæäåíèè ïîñëåäíèõ (íàïðèìåð, æèäêèì àçîòîì),

ìîæåò ñóùåñòâåííî çàòðóäíèòü îòáîð ïðîá (ñì. òàêæå ðàçäåëû 3.2 è 4). Ïîýòîìó

ïåðåä ïðîáîîòáîðíûì óñòðîéñòâîì íåðåäêî ïîìåùàþò îñóøèòåëü. Îäíàêî èíåð-

òíûé ê îïðåäåëåííûì âåùåñòâàì îñóøèòåëü îêàçûâàåòñÿ ñïîñîáíûì óëàâëèâàòü

ìèêðîêîëè÷åñòâà ýòèõ æå âåùåñòâ. Íàïðèìåð, àíãèäðîí (ïåðõëîðàò ìàãíèÿ),

«èíåðòíûé» (ïî íåêîòîðûì ëèòåðàòóðíûì äàííûì) ê íèòðèëó àêðèëîâîé êèñ-

ëîòû, ñïîñîáåí âñå æå ïîãëîùàòü èç âîçäóõà åãî ìèêðîêîëè÷åñòâà, çíà÷èòåëüíî

ïðåâûøàþùèå ÏÄÊ äëÿ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà [28].

Ñëåäóåò òàêæå ó÷èòûâàòü ïîëíîòó (íåïîëíîòó) ñîðáöèè (õåìîñîðáöèè, õåìîàá-

ñîðáöèè è ïð.) è äåñîðáöèè èëè ýêñòðàêöèîííîãî èçâëå÷åíèÿ ñêîíöåíòðèðîâàí-

íûõ â àáñîðáåðå èëè ëîâóøêå ñ ñîðáåíòîì öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ, ÷òî õàðàêòåðíî

äëÿ áîëüøèíñòâà ìåòîäîâ ïðîáîîòáîðà (ñì. ðàçäåëû 3–6).

Ê àðòåôàêòàì ñëåäóåò îòíåñòè è âîçìîæíîñòü õèìè÷åñêèõ è ôîòîõèìè÷åñêèõ

ðåàêöèé â àòìîñôåðíîì âîçäóõå [1, 28, 146], ÷òî õàðàêòåðíî ïðàêòè÷åñêè äëÿ

ëþáîãî ñïîñîáà ïðîáîîòáîðà. Òàê, íàïðèìåð, äèîêñèä ñåðû ïîä âîçäåéñòâèåì

îêèñëèòåëåé è ñîëíå÷íîé ðàäèàöèè ìîæåò ÷àñòè÷íî ïåðåõîäèòü â òðèîêñèä ñåðû.

Ïîñëåäíèé âçàèìîäåéñòâóåò â âîçäóõå ñ âîäÿíûì ïàðîì, îáðàçóÿ àýðîçîëü ñåðíîé

êèñëîòû. Ïîýòîìó ïðè îòáîðå ïðîá äëÿ îïðåäåëåíèÿ ãàçîîáðàçíîãî SO

ñëåäóåò

ó÷èòûâàòü è âîçìîæíîñòü ñîäåðæàíèÿ â âîçäóõå àýðîçîëÿ H

[28].

Òåì íå ìåíåå, àáñîðáöèîííûé ñïîñîá ïðîáîîòáîðà âñå åùå äîñòàòî÷íî ïîïóëÿ-

ðåí, òàê êàê îí ïîçâîëÿåò, âî-ïåðâûõ, ïîëó÷èòü ïðåäñòàâèòåëüíóþ ïðîáó (êðîìå

òâåðäûõ ÷àñòèö è àýðîçîëåé); âî-âòîðûõ, äàåò âîçìîæíîñòü íåïîñðåäñòâåííîãî

(ïðÿìîãî) àíàëèçà àáñîðáöèîííîãî ðàñòâîðà (íàïðèìåð, ìåòîäîì ÂÝÆÕ èëè

2. Àáñîðáöèîííîå óëàâëèâàíèå çàãðÿçíåíèé âîçäóõà 37

ôîòîìåòðèè), ìèíóÿ ñòàäèþ èçâëå÷åíèÿ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ èç ëîâóøêè, êàê â

ìåòîäå ïðîáîîòáîðà çàãðÿçíèòåëåé íà àäñîðáåíòû (ñì. ðàçäåë 4).

2.4. Ïîâòîðíîå êîíöåíòðèðîâàíèå

Àëèêâîòíóþ ÷àñòü ïîãëîòèòåëüíîãî ðàñòâîðà, ïîëó÷åííîãî ïðè àáñîðáöèîííîì

èçâëå÷åíèè çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ èç âîçäóõà, ÷àùå âñåãî íå àíàëèçèðóþò íåïîñ-

ðåäñòâåííî, à ëèøü ïîñëå ïîâòîðíîãî êîíöåíòðèðîâàíèÿ êîíòðîëèðóåìûõ êîìïî-

íåíòîâ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî äàæå ïðè èñïîëüçîâàíèè ãàçîâîé õðîìàòîãðàôèè ñ

âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûìè èîíèçàöèîííûìè äåòåêòîðàìè (ÏÈÄ, ÝÇÄ, ÏÔÄ, ÒÈÄ,

ÕËÄ è äð.) äàëåêî íå âñåãäà óäàåòñÿ äîñòè÷ü íåîáõîäèìîãî ïðåäåëà îáíàðóæåíèÿ

(Ñ

). Âî âñåõ ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ïðèáåãàþò ê ïîâòîðíîìó êîíöåíòðèðîâàíèþ

ïðèìåñåé, íàïðèìåð, ñ ïîìîùüþ ýêñòðàêöèè (èçâëå÷åíèå, ÷àñòî ñåëåêòèâíîå,

öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ èç àáñîðáöèîííîãî ðàñòâîðà) èëè âûïàðèâàíèÿ ïîãëîòè-

òåëüíîãî ðàñòâîðà â «ìÿãêèõ» óñëîâèÿõ.

Ïîñëåäíèé ïðèåì èñïîëüçóþò îñîáåííî ÷àñòî. Îäíàêî ïðè ýòîì ñëåäóåò èìåòü

â âèäó, ÷òî ïðîñòîå (ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå èëè ïðè òåìïåðàòóðå 70–85°Ñ)

âûïàðèâàíèå ïîä òÿãîé (â âûòÿæíîì øêàôó) â îòêðûòîé ïîñóäå (áþêñû, ÷àøêè,

ïðîáèðêè è ïð.) ìîæåò ïðèâåñòè ê ïîïàäàíèþ â àáñîðáöèîííûé ðàñòâîð ïîñòî-

ðîííèõ ïðèìåñåé èç îêðóæàþùåãî âîçäóõà èëè ñ ïîâåðõíîñòè ñàìîé òÿãè, íà

êîòîðîé àäñîðáèðîâàíû, êàê ïðàâèëî, ìíîãî÷èñëåííûå õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ.

Â ýòîì ñëó÷àå íåîáõîäèìî ïîëüçîâàòüñÿ âûòÿæíûìè øêàôàìè, âíóòðåííÿÿ ïîâåð-

õíîñòü êîòîðûõ ïîêðûòà çàùèòíûì ïîëèìåðíûì ìàòåðèàëîì, ÷òî ñóùåñòâåííî

ñíèæàåò âåðîÿòíîñòü ñîðáöèè íà èõ ñòåíêàõ.

Ïðîöåäóðó âûïàðèâàíèÿ ìîæíî îñóùåñòâëÿòü â ðîòîðíûõ èñïàðèòåëÿõ,

â âàêóóìå èëè ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ìèêðîêîíöåíòðàòîðîâ, âûïóñêàåìûõ

ðÿäîì çàðóáåæíûõ ôèðì [30]. Íåêîòîðûå èç ýòèõ ìèêðîêîíöåíòðàòîðîâ äëÿ

âûïàðèâàíèÿ ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòè, â êîòîðîé ðàñòâîðåíû àíàëèçèðóåìûå

çàãðÿçíèòåëè, ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 1.13. Îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé óñòðîéñòâà,

ñîñòîÿùèå èç ïðèåìíèêà (1) — ïðîáèðêè ñ ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòüþ èç àáñîð-

áåðà, äåôëåãìàòîðà (2) è ñïåöèàëüíûõ çàæèìîâ (3) — ïðóæèí, ñòðóáöèí èëè ãàåê

ñ ðåçüáîé, êîòîðûå ïðî÷íî ñòÿãèâàþò øëèô ïðèåìíèêà è äåôëåãìàòîðà. Ýòè

óñòðîéñòâà ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ êîíöåíòðèðîâàíèÿ íåáîëüøèõ ïðîá (åìêîñòü ïðè-

åìíèêà 1–10 ìë) â îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ è ÿâëÿþòñÿ ñòàíäàðòíûìè äëÿ

èñïîëüçîâàíèÿ âî ìíîãèõ ìåòîäèêàõ ÅÐÀ (ÑØÀ) äëÿ îïðåäåëåíèÿ çàãðÿçíåíèé

âîçäóõà [30].

Îáû÷íî ïðèåìíèê çàïîëíÿåòñÿ ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòüþ â êîòîðîé ðàñòâî-

ðåíû àíàëèçèðóåìûå ñîåäèíåíèÿ, íà 1/2, è â íåãî äîáàâëÿþò «êèïÿòèëüíèêè» äëÿ

áîëåå ýôôåêòèâíîãî èñïàðåíèÿ ïðè íàãðåâå ïðèåìíèêà, ïîñëå ÷åãî íèæíÿÿ ÷àñòü

óñòðîéñòâà ïîãðóæàåòñÿ â âîäÿíóþ áàíþ. Â ýòèõ óñëîâèÿõ êîíöåíòðèðîâàíèå ïðî-

èñõîäèò ñ ìèíèìàëüíûìè ïîòåðÿìè êîíòðîëèðóåìûõ êîìïîíåíòîâ.

Èíîãäà ïðèìåíÿþò êîìáèíàöèþ ìåòîäîâ êîíöåíòðèðîâàíèÿ, íàïðèìåð, ýêñ-

òðàêöèþ è óïàðèâàíèå. Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ðàññìîòðèì ñòàíäàðòíóþ ãàçîõðîìà-

òîãðàôè÷åñêóþ ìåòîäèêó îïðåäåëåíèÿ ôóðôóðîëà è ìåòèëôóðôóðîëà â àòìîñôåð-

íîì âîçäóõå [69].

Âîçäóõ ñî ñêîðîñòüþ 15 ë/ìèí ïðîïóñêàþò ÷åðåç äâà ñîåäèíåííûõ ïîñëåäîâà-

38 Ãëàâà 1. Âîçäó

òåëüíî ïîãëîòèòåëüíûõ ñîñóäà, ñîäåðæàùèõ ïî 10 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû, â

òå÷åíèå 20 ìèí. Ñðîê õðàíåíèÿ îòîáðàííîé ïðîáû â õîëîäèëüíèêå è â ãåðìåòè÷-

íî çàêðûòûõ ïîãëîòèòåëÿõ îêîëî 3 ñóòîê. Çàòåì ïîãëîòèòåëüíûå ðàñòâîðû îáúåäè-

íÿþò, ïåðåíîñÿò â äåëèòåëüíóþ âîðîíêó è òðè ðàçà ýêñòðàãèðóþò õëîðîôîðìîì (3

ìë). Ýêñòðàêòû ñîåäèíÿþò, äîáàâëÿþò 1 ìë âíóòðåííåãî ñòàíäàðòà (ðàñòâîð äèöè-

ëîâîãî ñïèðòà â àöåòîíèòðèëå) è óïàðèâàþò â ðîòàöèîííîì èñïàðèòåëå ïðè 40°Ñ

äî îáúåìà 1 ìë. Ââîäÿò ìèêðîøïðèöåì 1 ìêë ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà â èñïàðèòåëü

õðîìàòîãðàôà ñ ÏÈÄ è àíàëèçèðóþò ïðîáó íà êîëîíêå ñ ÏÝÃ è ÏÝÃÀ íà ïîëèõðî-

ìå-1 ïðè 110°Ñ. Ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ôóðôóðîë è ìåòèëôóðôóðîë íà

óðîâíå ÏÄÊ — 0,05 è 0,2 ìã/ì

ñîîòâåòñòâåííî.

Àáñîðáöèÿ çàãðÿçíèòåëåé âîçäóõà îðãàíè÷åñêèìè ðàñòâîðèòåëÿìè äàåò âîç-

ìîæíîñòü ïðèìåðíî â 10 ðàç óâåëè÷èòü êîíöåíòðàöèþ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ â

ïðîáå. Ñòåïåíü îáîãàùåíèÿ ïðîáû ìîæåò áûòü åùå áîëüøåé, åñëè àíàëèçèðîâàòü

íå ñàìó ïîãëîòèòåëüíóþ æèäêîñòü, à ðàâíîâåñíóþ ñ íåé ãàçîâóþ ôàçó íàä ðàñ-

òâîðîì. Ìåòîä àíàëèçà ðàâíîâåñíîãî ïàðà (ïàðîôàçíûé àíàëèç, ÏÔÀ) îáû÷íî

èñïîëüçóþò â àíàëèçå çàãðÿçíåííîé âîäû (ïîäðîáíåå ñì. ãëàâó II), íî åãî ìîæíî

ïðèìåíèòü è äëÿ îïðåäåëåíèÿ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ â àáñîðáöèîííîì ðàñòâîðå.

Ïîñëå àáñîðáöèè çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ èç âîçäóõà è àíàëèçà ãàçîîáðàçíîé ôàçû

íàä ðàñòâîðîì ìîæíî îïðåäåëèòü â âîçäóõå ñëåäîâûå êîíöåíòðàöèè ìíîæåñòâà

ËÎÑ [1, 26–28, 69].

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ â àòìîñôåðå ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ ìåòèëôîðìèàòà âîçäóõ ñî

ñêîðîñòüþ 10 ë/ìèí àñïèðèðóþò â òå÷åíèå 25 ìèí ÷åðåç äâà ïîñëåäîâàòåëüíî ñîå-

äèíåííûõ ïîãëîòèòåëÿ Ðûõòåðà, ñîäåðæàùèõ ïî 15 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû è

îõëàæäàåìûõ ëüäîì. Ïðîáó àíèëèçèðóþò â äåíü îòáîðà. Æèäêîñòü èç ïîãëîòèòå-

ëåé ïåðåëèâàþò â ñòåêëÿííûé ôëàêîí äëÿ ÏÔÀ, äîáàâëÿþò â ðàñòâîð 6 ã NaCl, ãåð-

ìåòèçèðóþò ôëàêîí è ïîìåùàþò åãî â âîäÿíóþ áàíþ (50±1°Ñ), ãäå âûäåðæèâàþò

â òå÷åíèå 10 ìèí. Çàòåì íàãðåòûì ñòåêëÿííûì ìåäèöèíñêèì øïðèöåì îòáèðàþò 2

2. Àáñîðáöèîííîå óëàâëèâàíèå çàãðÿçíåíèé âîçäóõà 39

Ðèñ. I.13. Ìèêðîêîíöåíòðàòîðû äëÿ âûïàðèâàíèÿ (êîíöåíòðèðîâàíèÿ) àáñîðáöèîííîé

æèäêîñòè [30]: 1 — ïðèåìíèê ñ ïîãëîòèòåëüíûì ðàñòâîðîì; 2 — äåôëåãìàòîð; 3 — çàæèìû

(êðåïëåíèÿ) äëÿ ïëîòíîãî ïðèëåãàíèÿ äåôëåãìàòîðà ê ïðèåìíèêó.

ìë ðàâíîâåñíîé ôàçû íàä ðàñòâîðîì è àíàëèçèðóþò ïðîáó ïðè 70°Ñ íà ñòåêëÿííîé

êîëîíêå (2 ì × 3 ìì) 10% ÏÝÃ 20Ì íà õðîìàòîíå N. Ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò îáíàðó-

æèòü ìåòèëôîðìèàò ïðè åãî ñîäåðæàíèÿõ â àòìîñôåðíîì âîçäóõå íà óðîâíå ÎÁÓÂ

— 0,04 ìã/ì

[69].

Ìíàëîãè÷íûì ìåòîäîì ÏÔÀ/ÃÕ/ÏÈÄ ìîæíî îïðåäåëèòü ïî ñòàíäàðòíîé

ìåòîäèêå àöåòàëüäåãèä [69]. Àòìîñôåðíûé âîçäóõ â òå÷åíèå 25 ìèí ñî ñêîðîñòüþ

10 ë/ìèí ïðîïóñêàþò ÷åðåç äâà ñîåäèíåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî ïîãëîòèòåëÿ Ðûõ-

òåðà ñ 10 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû â êàæäîì. Ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé

âîçäóõà âûøå +5°Ñ ïîãëîòèòåëè îõëàæäàþò ñìåñüþ ëüäà ñ âîäîé. Ñðîê õðàíåíèÿ

îòîáðàííîé ïðîáû íå áîëå ñóòîê. Ïîñëå îòáîðà ñîäåðæèìîå ïîãëîòèòåëåé ñëè-

âàþò â ñòåêëÿííûé ôëàêîí äëÿ ÏÔÀ åìêîñòüþ 30 ìë è äîáàâëÿþò â ðàñòâîð 5 ã

ñóëüôàòà íàòðèÿ. Ïîñëå ãåðìåòèçàöèè ôëàêîíà åãî òåðìîñòàòèðóþò íà âîäÿíîé

áàíå â òå÷åíèå 45 ìèí ïðè òåìïåðàòóðå 55±1°Ñ. Íàãðåòûì øïðèöåì îòáèðàþò 5

ìë ðàâíîâåñíîé ïàðîâîé ôàçû, ââîäÿò ïðîáó â èñïàðèòåëü õðîìàòîãðàôà (130°Ñ) ñ

ÏÈÄ è àíàëèçèðóþò åå íà ñòåêëÿííîé êîëîíêå (3 ì × 3 ìì) ñ 1,2,3-òðèñ (·-öèàíý-

òîêñè) ïðîïàíîì íà õðîìîñîðáå Ð ïðè 70°Ñ. Îïðåäåëÿåìûå ñîäåðæàíèÿ 0,008–0,1

ìã/ì

ïðè îòíîñèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ ±24%.

Îðèãèíàëüíûé ñïîñîá õðîìàòîìåìáðàííîãî êîíöåíòðèðîâàíèÿ â âîäíóþ

ôàçó èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ â âîçäóõå íèçøèõ ñïèðòîâ [70]. Ìàññîîáìåí-

íûé ñëîé (2 ñì × 4 ìì × 4 ìì) õðîìàòîìåìáðàííîé ÿ÷åéêè ïîëó÷åí èç ñâÿçàííûõ

ìåæäó ñîáîé ïðè òåðìè÷åñêîì îòæèãå ãðàíóë ïîëèòåòðàôòîðýòèëåíà. Ïðîñòðàíñò-

âî ìåæäó ãðàíóëàìè çàïîëíÿåòñÿ âîäîé, à ñàìè ãðàíóëû ñîäåðæàò îòêðûòûå ïîðû

ìèêðîííûõ è ñóáìèêðîííûõ ðàçìåðîâ. Ïî ýòèì ïîðàì, êîòîðûå íåäîñòóïíû äëÿ

âîäíîé ôàçû â ñèëó íåñìà÷èâàåìîñòè ÏÒÔÝ, ñâîáîäíî ïðîõîäèò àíàëèçèðóåìûé

âîçäóõ, íî íå âîäà. Ïîñëå õðîìàòîìåìáðàííîé ÿ÷åéêè ðàñïîëàãàåòñÿ àáñîðáåð ñ

1 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû, â êîòîðîì ïîãëîùàþòñÿ ïðèìåñè ñïèðòîâ. Âîçäóõ

àñïèðèðóåò ÷åðåç ÿ÷åéêó è àáñîðáåð ñî ñêîðîñòüþ 1 ë/ìèí â òå÷åíèå 30 ìèí.

Ïðîáà ïîãëîòèòåëüíîé æèäêîñòè îáúåìîì 3 ìêë àíàëèçèðóåòñÿ íà õðîìàòîãðà-

ôå ñ ÏÈÄ è êîëîíêîé, çàïîëíåííîé õðîìîñîðáîì 101, ïðè ïðîãðàììèðîâàíèè

òåìïåðàòóðû â èíòåðâàëå 100–200°Ñ. Ïî ýòîì ìåòîäèêå ìîæíî îïðåäåëÿòü î÷åíü

íèçêèå ñîäåðæàíèÿ ñïèðòîâ Ñ

–Ñ

(0,0005–0,002 ìã/ì

Äåòåêòèðîâàíèå ËÎÑ â âîçäóõå â ðåæèìå «on-line» íà óðîâíå ppt îñóùåñòâëÿ-

ëîñü ñ ïîìîùüþ äâóõñòàäèéíîãî ìåìáðàííîãî ïðîáîîòáîðà (ñèëèêîíîâàÿ ìåìá-

ðàíà â òåôëîíîâîé òðóáêå) è îïðåäåëåíèÿ êîìïîíåíòîâ àíàëèòà íà ìàññ-ñïåêòðî-

ìåòðå (èîííàÿ ëîâóøêà) [71]. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ ñîäåðæàíèé íåêîòîðûõ ËÎÑ

â âîçäóõå ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 1.11. Ãðàäóèðîâî÷íûé ãðàôèê ëèíååí â îáëàñòè

3–3000 ppt, ïðè÷åì ðåçóëüòàòû íå çàâèñÿò îò ñêîðîñòè ïðîïóñêàíèÿ âîçäóõà â

èíòåðâàëå îò 0,2 äî 3 ë/ìèí. Ýòó ìåòîäèêó ìîæíî èñïîëüçîâàíî è ïðè îïðåäåëå-

íèè çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ â âîäå è òâåðäûõ îáðàçöàõ.

Òàáëèöà 1.11. Îïðåäåëåíèå ËÎÑ â âîçäóõå ïîñëå ìåìáðàííîãî ïðîáîîòáîðà [71]

Ñîåäèíåíèÿ Êîíöåíòðàöèè, ppt Ñðåäíèå çíà÷åíèÿ Îòíîñèòåëüíîå ñòàíäàðòíîå

êîíöåíòðàöèé, ppt îòêëîíåíèå, %

Òðèõëîðýòàí 7 4 40

12 8,4 30

57 68 20

40 Ãëàâà 1. Âîçäó

Áåíçîë 22 15 32

39 40 33

187 240 28

Òåòðàõëîðèä óãëåðîäà 14 11 27

26 19 21

122 136 12

Òîëóîë 0,084 0,084 0

0,236 0,024 5

2.5. Äåðèâàòèçàöèÿ

Äåðâàòèçàöèÿ (ïîëó÷åíèå ïðîèçâîäíûõ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ) îòíîñèòñÿ ê íàè-

áîëåå âàæíûì ïðèåìàì ïðîáîïîäãîòîâêè êàê â àíàëèçå çàãðÿçíåííîãî âîçäóõà,

òàê è ïðè îïðåäåëåíèè çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ â âîäå è ïî÷âå (ñì. òàêæå ãëàâû II

è III). Äåðèâàòèçàöèÿ îñîáåííî ýôôåêòèâíà ïðè èñïîëüçîâàíèè õðîìàòîãðàôè÷å-

ñêèõ ìåòîäîâ (ÃÕ, ÂÝÆÕ, ÒÑÕ è ÈÕ), òàê êàê ïðèìåíåíèå ñïåöèôè÷åñêèõ ðåà-

ãåíòîâ, âñòóïàþùèõ â ðåàêöèþ ëèøü ñ êîíòðîëèðóåìûìè êîìïîíåíòàìè, â êîìáè-

íàöèè ñ õðîìàòîãðàôè÷åñêèì ðàçäåëåíèåì àíàëèçèðóåìûõ ñìåñåé çàãðÿçíèòåëåé

ñóùåñòâåííî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü èäåíòèôèêàöèè öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ.

Êðîìå òîãî, ïðèìåíåíèå âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûõ è ñåëåêòèâíûõ ãàçîõðîìàòîã-

ðàôè÷åñêèõ äåòåêòîðîâ (ÏÈÄ, ÝÇÄ, ÒÈÄ, ÏÔÄ, ÕËÄ, äåòåêòîð Õîëëà è äð.) è

äåòåêòîðîâ äëÿ ÂÝÆÕ (ôëóîðåñöåíòíûé è ÓÔ-äåòåêòîðû) ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü

öåëåâûå êîìïîíåíòû íà óðîâíå ppb — ppt. Èíîãäà áûâàåò íåîáõîäèìî ïåðåâåñòè

öåëåâûå êîìïîíåíòû â óäîáíóþ äëÿ õðîìàòîãðàôèðîâàíèÿ ôîðìó, ïîñêîëüêó

ìíîãèå ïîëÿðíûå (êàðáîíîâûå êèñëîòû, àëüäåãèäû, àìèíû è äð.) è ðåàêöèîííîñ-

ïîñîáíûå (ãàëîãåíû, ãàëîãåíâîäîðîäû, îêñèäû ñåðû è àçîòà è äð.) ñîåäèíåíèÿ ñ

òðóäîì ïîääàþòñÿ ïðÿìîìó õðîìàòîãðàôè÷åñêîìó àíàëèçó. Â ýòîì ñëó÷àå äåðèâà-

òèçàöèÿ íå òîëüêî îáëåã÷àåò àíàëèç, íî ÷àñòî ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü ñàìó âîçìîæ-

íîñòü àíàëèòè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ [3].

Äåðèâàòèçàöèþ óäîáíî ïðîâîäèòü ïðè îòáîðå ïðîá âîçäóõà â æèäêèå ïîãëî-

òèòåëüíûå ñðåäû, òàê êàê ñîîòâåòñòâóþùèå ðåàãåíòû ìîæíî äîáàâëÿòü íåïîñ-

ðåäñòâåííî â àáñîðáöèîííûé ðàñòâîð (ïðåä-äåðèâàòèçàöèÿ) èëè îáðàáàòûâàòü

ðåàãåíòàìè óæå ðàçäåëåííûå õðîìàòîãðàôè÷åñêèìè ìåòîäàìè ñîåäèíåíèÿ (ïîñò-

äåðèâàòèçàöèÿ) ïåðåä èõ äåòåêòèâèðîâàíèåì.

2.5.1. Ôîòîìåòðè÷åñêèå ìåòîäû

Ôîòîìåòðè÷åñêèå (ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèå) ìåòîäû î÷åíü õîðîøî ñî÷åòàþòñÿ ñ

àáñîðáöèîííûì ïðîáîîòáîðîì, òàê êàê êîíå÷íîå îïðåäåëåíèå (èçìåðåíèå îïòè÷å-

ñêîé ïëîòíîñòè ðàñòâîðîâ öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ) ïðîâîäèòñÿ íåïîñðåäñòâåííî â

ïîãëîòèòåëüíîì ðàñòâîðå (ïðÿìûì ìåòîäîì èëè ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîãî êîíöåí-

òðèðîâàíèÿ — ñì. ðàçäåë 2.4). Ïðîñòîòà è äåøèâèçíà ýòèõ ìåòîäîâ îáóñëîâèëè èõ

øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå â ñàíèòàðíî-õèìè÷åñêîì àíàëèçå â 40—70-å ãîäû. Íà

îñíîâå ôîòîìåòðèè áûë ðàçðàáîòàí öåëûé ðÿä ñòàíäàðòíûõ ìåòîäèê îïðåäåëåíèÿ

â âîçäóõå ðàáî÷åé çîíû è àòìîñôåðå ãàçîâ è ëåòó÷èõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé,

óòâåðæäåííûõ Ìèíçäðàâîì ÑÑÑÐ äëÿ îáÿçàòåëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ îðãàíàìè

2. Àáñîðáöèîííîå óëàâëèâàíèå çàãðÿçíåíèé âîçäóõà 41

ñàíèòàðíîãî íàäçîðà íà òåððèòîðèè ÑÑÑÐ [26–28]

Ê äîñòîèíñòâàì ìåòîäà ñëåäóåò îòíåñòè «ðåãóëèðóåìóþ» ñåëåêòèâíîñòü, êîã-

äà ñïåöèôè÷åñêèé ïî îòíîøåíèþ ê öåëåâîìó êîìïîíåíòó ðåàãåíò äîáàâëÿþò â

àáñîðáöèîííûé ðàñòâîð äî èëè ïîñëå àñïèðèðîâàíèÿ âîçäóõà ÷åðåç ïîãëîòèòåëü.

Íåäîñòàòîê — íåâûñîêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü (ïî ñðàâíåíèþ, íàïðèìåð, ñ ãàçîâîé

õðîìàòîãðàôèåé) è âîçìîæíîñòü àíàëîãè÷íûõ ðåàêöèé ñ äðóãèìè ñîåäèíåíèÿìè,

ñîïóòñòâóþùèìè öåëåâûì êîìïîíåíòàì. Òåì íå ìåíåå, ôîòîìåòðè÷åñêèå ìåòîäû

ñ äåðèâàòèçàöèåé êîíòðîëèðóåìûõ êîìïîíåíòîâ (îíè ãîðàçäî ñåëåêòèâíåå àíàëî-

ãè÷íûõ ìåòîäèê, êîãäà àíàëèçèðóåìûé âîçäóõ àñïèðèðóþò ÷åðåç àáñîðáåð ñ îáû÷-

íûìè ðàñòâîðèòåëÿìè, íå ñîäåðæàùèìè ðåàãåíòîâ) íàõîäÿò ïðàêòè÷åñêîå ïðèìå-

íåíèå â ýêîëîãè÷åñêîì àíàëèçå è â íàøè äíè (ñì. òàêæå ðàçäåë 2.2 è òàáë. 1.8 è

1.9). Â àòìîñôåðíîì âîçäóõå íàñåëåííûõ ìåñò ýòèì ìåòîäîì ìîæíî îïðåäåëÿòü

àëüäåãèäû, êåòîíû, ñïèðòû, ôåíîëû, àìèíû, ýòàíîëàìèíû è äð. ËÎÑ [26, 28].

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ôîðìàëüäåãèäà (îäíîãî èç âàæíåéøèõ çàãðÿçíèòåëåé âîçäó-

õà) âîçäóõ â òå÷åíèå 30 ìèí àñïèðèðóþò ñî ñêîðîñòüþ 1,5 ë/ìèí ÷åðåç äâà ïîñëå-

äîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ïîãëîòèòåëÿ ñ ïîðèñòîé ïëàñòèíêîé, çàïîëíåííûõ 5 ìë

âîäíîãî ðàñòâîðà àöåòèëàöåòîíà (ðåàãåíò), àöåòàòà àììîíèÿ è óêñóñíîé êèñëîòû.

Â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè îáðàçóåòñÿ íåëåòó÷åå ïðîèçâîäíîå ôîðìàëüäåãèäà, îêðàøåí-

íîå â æåëòûé öâåò. Ïîãëîòèòåëüíûé ðàñòâîð íàãðåâàþò íà âîäÿíîé áàíå (40°Ñ) â

òå÷åíèå 30 ìèí è ïîñëå îõëàæäåíèÿ èçìåðÿþò îïòè÷åñêóþ ïëîòíîñòü îêðàøåííî-

ãî ðàñòâîðà íà ôîòîêîëîðèìåòðå ïðè 412 íì. Äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ êîíöåíòðàöèé

ñîñòàâëÿåò 0,003–0,1 ìã/ì

(ÏÄÊ ôåíîëà â àòìîñôåðíîì âîçäóõå 0,035 ìã/ì

) ñ

ïîãðåøíîñòüþ ±10% [28].

Àíàëîãè÷íàÿ ñòàíäàðòíàÿ ìåòîäèêà îïðåäåëåíèÿ â àòìîñôåðå ôóðôóðîëà [69]

îñíîâàíà íà ïîãëîùåíèè åãî â àáñîðáåðå ñ äèñòèëëèðîâàííîé âîäîé â òå÷åíèå

20 ìèí ñî ñêîðîñòüþ 15–20 ë/ìèí è ïîñëåäóþùåì âçàèìîäåéñòâèè ñ àíèëèíîì

â óêñóñíîêèñëîé ñðåäå (ïîñò-äåðèâàòèçàöèÿ). Îïòè÷åñêóþ ïëîòíîñòü ðàñòâîðà

èçìåðÿëè íà ôîòîýëåêòðîêîëîðèìåòðå ÊÔÊ-2 ñ çåëåíûì ñâåòîôèëüòðîì (496–

540 íì). Ñ

ðàâåí 0,001 ìêã, ÷òî ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ôóðôóðîë íà óðîâíå ÏÄÊ

(0,05 ìã/ì

) ñ ïîãðåøíîñòüþ ± 17%. Îòîáðàííàÿ ïðîáà ñîõðàíÿåòñÿ â õîëîäèëüíè-

êå íå áîëåå 3 ñóòîê.

Äëÿ îêîí÷àíèÿ îïðåäåëåíèÿ ËÎÑ ïîñëå àáñîðáöèîííîãî ïðîáîîòáîðà ìîæíî

èñïîëüçîâàòü è ôëóîðåñöåíòíûé ìåòîä [28]. Ïðè îïðåäåëåíèè â àòìîñôåðíîì âîç-

äóõå áåíçèëîâîãî ñïèðòà âîçäóõ àñïèðèðóþò 20 ìèí ñî ñêîðîñòüþ 5 ë/ìèí ÷åðåç

ïîãëîòèòåëüíûé ïðèáîð Ðûõòåðà, çàïîëíåííûé 6 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû.

Ïîñëå îòáîðà â ïîãëîòèòåëüíîì ðàñòâîðå ïðîâîäÿò ðåàêöèþ öåëåâîãî êîìïîíåí-

òà ñ ñåðíîé êèñëîòîé â ïðèñóòñòâèè õëîðîôîðìà è îïðåäåëÿþò èíòåíñèâíîñòü

ôëóîðåñöåíöèè îáðàçóþùåãîñÿ ïðîèçâîäíîãî — ïîëèìåðíîãî ñîåäèíåíèÿ ïðè

îáëó÷åíèè ðàñòâîðà ÓÔ-ñâåòîì. Èçìåðÿåìûå ñîäåðæàíèÿ 0,05–0,5 ìã/ì

ïðè

îòíîñèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè ± 20%.

42 Ãëàâà 1. Âîçäó

* Ñåé÷àñ ôîòîìåòðè÷åñêèå ìåòîäèêè èñïîëüçóþò ðåäêî, à âìåñòî íèõ ïðèìåíÿþò ìåòîäèêè íà

îñíîâå ÃÕ è ÂÝÆÕ.

2.5.2. Òîíêîñëîéíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ

Ïðèåì äåðèâàòèçàöèè î÷åíü ÷àñòî èñïîëüçóþò è â ÒÑÕ [72-77]. Â ýòîì ñëó÷àå

õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ïðîâîäÿò (ñì. òàêæå ãëàâó II) íåïîñðåäñòâåííî íà ïëàñòèíêå

äëÿ ÒÑÕ, ïåðåâîäÿ öåëåâûå êîìïîíåíòû, íàíåñåííûå â ðàñòâîðå íà ïëàñòèíêó,

â ñîîòâåòñòâóþùèå ïðîèçâîäíûå, êîòîðûå ìîæíî ëåãêî îáíàðóæèòü (ïðîÿâèòü) è

äåòåêòèðîâàòü, íàïðèìåð ñ ïîìîùüþ ôîòîìåòðà èëè äåíñèòîìåòðà, ÓÔ-ñïåêòðî-

ôîòîìåòðà èëè ìàññ-ñïåêòðîìåòðà [1, 72, 76, 79].

Äëÿ ïîäãîòîâêè ïðîáû ïðè ïðîâåäåíèè ÒÑÕ-àíàëèçà, âêëþ÷àþùåé èçâëå÷å-

íèå àíàëèçèðóåìûõ êîìïîíåíòîâ èç èññëåäóåìîãî îáúåêòà, íàõîäÿò ïðèìåíåíèå

äâóõôàçíûå ñëîè, êîòîðûå â âèäå ãîòîâûõ ïëàñòèíîê ïîñòàâëÿþòñÿ ðàçëè÷íûìè

ôèðìàìè. Àíàëèçèðóåìûå ðàñòâîðû íàíîñÿò íà ñëîé ïðåäâàðèòåëüíîãî êîíöåíò-

ðèðîâàíèÿ, à ñàì õðîìàòîãðàôè÷åñêèé ïðîöåññ ïðîõîäèò íà îñíîâíîì ñëîå. Ïðè

ýòîì íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü òàêèå óñëîâèÿ, ÷òîáû ìåøàþùèå êîìïîíåíòû íå

îïðåäåëÿëèñü íàðÿäó ñ àíàëèçèðóåìûìè âåùåñòâàìè. Äëÿ ýòîãî ïðîâîäÿò ïðåä-

âàðèòåëüíóþ (ïåðâè÷íóþ) î÷èñòêó ïðîáû (äèñòèëëÿöèþ, ýêñòðàêöèþ, ñóáëèìà-

öèþ, îñàæäåíèå), âêëþ÷àþùóþ ðàçëè÷íûå ïðèåìû êîíöåíòðèðîâàíèÿ. Ñëåäóåò

îòìåòèòü, ÷òî òðåáîâàíèÿ ê î÷èñòêå îáðàçöà â òîíêîñëîéíîé õðîìàòîãðàôèè

ìåíåå æåñòêèå, ÷åì â äðóãèõ õðîìàòîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäàõ. Ïîëó÷åííûé îáðàçåö

ñîäåðæèò ìåíüøåå ÷èñëî êîìïîíåíòîâ, íî â ïðîöåññå êîíöåíòðèðîâàíèÿ âñëåäñò-

âèå áëèçêèõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âìåñòå ñ èíòåðåñóþùèìè èññëå-

äîâàòåëÿ ñîåäèíåíèÿìè ìîãóò ñîäåðæàòüñÿ è ïîñòîðîííèå âåùåñòâà [76].

Êîíå÷íûìè ïðîöåäóðàìè î÷èñòêè è ïîäãîòîâêè ïðîáû ÿâëÿþòñÿ îáû÷íî ýëåê-

òðîôîðåç è (èëè) õðîìàòîãðàôè÷åñêîå ðàçäåëåíèå. Åñëè ìàòðèöà ëèïîôèëüíàÿ,

àäñîðáöèîííàÿ î÷èñòêà ìîæåò áûòü ïðîâåäåíà íà ñèëèêàãåëå, îêñèäå àëþìèíèÿ,

ôëîðèñèëå, ïîëèàìèäíîì ñîðáåíòå. Ëèïîôèëüíóþ ìàòðèöó ýëþèðóþò íåïîëÿð-

íûì ðàñòâîðèòåëåì, ïðè ýòîì àíàëèçèðóåìîå âåùåñòâî óäåðæèâàåòñÿ â êîíöåí-

òðèðîâàííîé ôîðìå íà êîëîíêå è ýëþèðóåòñÿ ïîçäíåå. Åñëè äàëåå íåîáõîäèìî

ïðîâåñòè ôðàêöèîíèðîâàíèå, òî ýëþåíòû èñïîëüçóþò â ñîîòâåòñòâèè ñ ýëþîòðîï-

íûìè ðÿäàìè, ïðîâîäÿ òàêèì îáðàçîì ãðóïïîâîå ðàçäåëåíèå. Åñëè ìàòðèöà ãèä-

ðîôèëüíàÿ, âñå ëèïîôèëüíûå êîìïîíåíòû, ïðèñóòñòâóþùèå â âîäíîé ìàòðèöå,

ïîãëîùàþòñÿ ëèïîôèëüíîé ôàçîé. Äëÿ ñåëåêòèâíîé î÷èñòêè ðàçðàáîòàíû ôàçû,

îáëàäàþùèå íàðÿäó ñ ëèïîôèëüíûìè è èîíîîáìåííûìè ñâîéñòâàìè. Òàêèå ñîð-

áåíòû èçâåñòíû ïîä íàçâàíèåì polysphere RP-18CAT [77].

Øèðîêî èñïîëüçóþò â ÒÑÕ ïðåä- è ïîñò-äåðèâàòèçàöèþ èññëåäóåìûõ ñîåäè-

íåíèé. Îáû÷íî öåëüþ äåðèâàòèçàöèè â ÒÑÕ ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå ÷óâñòâèòåëü-

íîñòè àíàëèçà ïðè ââåäåíèè õðîìîôîðîâ èëè ôëóîðîôîðîâ â ìîëåêóëû èññëåäó-

åìûõ ñîåäèíåíèé. Ýòî ìîæåò áûòü äîñòèãíóòî êàê ïîñò-, òàê è ïðåä-õðîìàòîãðà-

ôè÷åñêèìè ìåòîäàìè. Ïðåä-õðîìàòîãðàôè÷åñêàÿ äåðèâàòèçàöèÿ ìîæåò òàêæå

ïîâûøàòü ñïåöèôè÷íîñòü ðàçäåëåíèÿ êîìïîíåíòîâ ñìåñè, íàïðèìåð, çà ñ÷åò

èçìåíåíèÿ õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ áëèçêèõ ïî õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðå

èëè õðîìàòîãðàôè÷åñêèì ñâîéñòâàì ñîåäèíåíèé. Äåðèâàòèçàöèÿ ìîæåò òàêæå

óâåëè÷èòü ñòàáèëüíîñòü (íàïðèìåð, ê îêèñëåíèþ èëè ðàçëîæåíèþ), ïîíèçèòü

àäñîðáöèîííóþ àêòèâíîñòü, óëó÷øèòü ðàñòâîðèìîñòü èëè äðóãèå ñâîéñòâà àíà-

ëèçèðóåìûõ âåùåñòâ. Îäíàêî ýòî äîïîëíèòåëüíàÿ ñòàäèÿ â õðîìàòîãðàôè÷åñêîì

ïðîöåññå, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü äîñòàòî÷íî òðóäîåìêîé è äëèòåëüíîé [74].

2. Àáñîðáöèîííîå óëàâëèâàíèå çàãðÿçíåíèé âîçäóõà 43