Вполне очевидно, что цель пробоподготовки при определении высокотоксичных ионов металлов и радионуклидов в природных объектах и биотканях - перевод пробы в физическую и химическую форму, пригодную для выбранного метода определения, удаление мешающих веществ и концентрирование исследуемых элементов. При этом типичными процедурами пробоподготовки являются минерализация, окисление, фильтрация, центрифугирование, экстракция, ионный обмен и др. Выбор операции зависит от природы матрицы, типа и концентрации определяемого элемента, метода его определения. Единственный метод, практически не требующий пробоподготовки (за исключением упаковки пробы в контейнер), - это нейтронно-активационный анализ.[ ...]
Диаграмма на рис 6.8 иллюстрирует соотношение растворенных форм металлов и их общее содержание в речной воде (124]. Видно, что существенная доля свинца переносится во взвешенном состоянии, а кадмий мигрирует преимущественно в растворенной форме. Как уже отмечалось выше, без знания форм существования ионов металлов в природных средах невозможно оценить степень их токсичности. Поэтому при выборе методов пробоподготовки необходим тщательный контроль за любым воздействием на анализируемый объект: температуры, давления, окислителей и восстановителей, растворителей Важно знать основные источники систематических погрешностей с тем, чтобы учитывать их при конструировании схем пробоподготовки. Операция пробоподготовки, если речь идет об определении различных состояний и форм элементов, не должна видоизменять исходные формы либо они должны быть воспроизводимы.[ ...]
Если концентрация металлов слишком низка, то прибегают к обогащению пробы. Обычно к раствору добавляют комплексообразователи и экстрагируют комплексы определяемых элементов растворителями, не смешивающимися с водой [2 При этом все ионы, не образующие комплексных соединений с комплексообразователем, остаются в водной фазе Указанный способ часто применяют в электротермическом варианте ААС, поскольку’ щелочные и щелочноземельные металлы создают помехи при определении тяжелых металлов в графитовой печи. Мешающим обстоятельством может быть наличие в пробах природных лигандов, образующих с определяемыми элементами более устойчивые комплексы Обогащение проводят и путем упаривания пробы после ее обработки кислотой.[ ...]
В принципе известны два основных способа минерализации: сухое озоление и мокрая минерализация. Метод пробоподготовки с применением сухого озоления, сжигания и горения в кислороде довольно прост, и его предпочитают влажным методам. Однако он применим не ко всем образцам и зачастую приводит к потерям из-за улетучивания элементов при сжигании. Как правило, его не применяют при анализе следовых количеств элементов либо осуществляют минерализацию в закрытой системе, где кислород - единственный реагент. Образующийся осадок легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах.[ ...]
В зависимости от матрицы и природы определяемых ионов мокрую минерализацию выполняют в открытых системах, открытых системах с дефлегматором и закрытых системах. Для открытых систем используют чашки или круглодонные колбы, покрытые часовым стеклом. В этом случае максимальная температура ограничена точкой кипения самого низко-кипящего компонента. Однако летучие элементы типа ртути при этом теряются. В открытых системах с дефлегматором применяют обратные холодильники Максимальная температура процесса ограничивается точкой кипения высококипящего компонента смеси, а низкокипящие компоненты возвращаются с флегмой. Повышение температуры сокращает продолжительность минерализации. Минерализацию в закрытых системах проводят в автоклавах из нержавеющей стали или с полимерным покрытием. Этот метод обычно применяется для малых проб с последующим определением с помощью ААС. Растворы, полученные таким образом, не годятся для вольтамперометрических определений, поскольку требуют удаления остаточных количеств органических веществ по схеме открытой мокрой минерализации.[ ...]
В последнее время для минерализации широко применяют микроволновые муфельные печи с автоклавами из полимерных конструкционных материалов [125,126]. Благодаря более интенсивному поглощению энергии такие печи имеют малую инерционность. Кроме того, вследствие одновременного воздействия на ход химических реакций температуры, давления и микроволнового излучения минерализация происходит значительно быстрее (за минуты вместо 3-4 ч). Отсутствие соседства металлических деталей с агрессивными средами, автоматизация процесса снижают поправки контрольного опыта и, как следствие, обеспечивают хорошие метрологические характеристики результатов анализа.[ ...]
Значительно сложнее проводить предварительное концентрирование радионуклидов при низком содержании в природных объектах. Для этих целей обычно применяют методы соосаждения и сорбции. В случае плутония и трансплутониевых элементов применение сорбционных методов обеспечивает только их частичное извлечение. Удовлетворительная степень удерживания плутония достигается лишь при сочетании сорбции с мембранным концентрированием [73].[ ...]
Вернуться к оглавлению