Экология СПРАВОЧНИК

Информацию о.составе пробы (необходимую для последующей хро матографической идентификации микропримесей) может дать предварительное исследование соединений пробы методами химического и инструментального анализа. Ценные сведения можно получить с помощью результатов элементного анализа, который проводят классическим методом или с помощью газовой хроматографии. К сожалению, чувствительность его невысока, и накопить достаточную для определения пробу можно лишь при интенсивном выделении летучих продуктов, например, при некоторых технологических процессах на производстве или в условиях концентрированных выбросов предприятий в атмосферу, причем в последнем случае пробу следует отбирать непосредственно у источника загрязнения (дымовой трубы, вентиляционного устройства и т. п.). Примером может служить элементный анализ сконцентрированных примесей, выделяющихся в воздух рабочих помещений при разливке металла в формы из песка и синтетических смол, а также при вулканизации резиновой обуви [4]. Результаты элементного анализа (особенно сведения о наличии в пробе гетероатомов) оказали в этих случаях существенную помощь при последующей хроматографической идентификации микропримесей. Важные сведемся о групповом составе сконцентрированного вещества пробы (а иногда и об индивидуальных соединениях смеси веществ) дает функциональный анализ с помощью чувствительных и селективных химических реакций (в основном колориметрических), применяемых в промышленно-санитарной химии, а также тонкослойная хроматография (например, определение альдегидов в смеси с органическими соединениями других классов) и ИК-спектроскопия [4]. Последний метод, в частности, позволяет установить отсутствие в пробе определенных классов органических соединений, что в известной мере облегчает последующую хроматографическую идентификацию примесей. Так, предварительное исследование пробы описанными методами позволило получить исходные данные о составе газовыделений при вулканизации резины [5],.при переработке поливинилхлорида i[6], термическом разложении канифоли [7] и нагревании каучуков [8], которые потом были использованы для качественного анализа летучих продуктов методом газовой хроматографии. В прйнципе, предварительное исследование пробы можно проводить с применением любых доступных исследователю аналитических методов, сообразуясь с целью такого анализа в каждом конкретном случае.[ ...]

Хроматографическую идентификацию микропримесей обычно осуществляют следующими методами: 1) идентификация по хроматографическим характеристикам удерживания компонентов смеси; 2) идентификация с применением разделения на колонках с неподвижными жидкими фазами различной селективности; 3) реакционная газовая хроматография. Хроматографическая идентификация разделенных микропримесей по характеристикам удерживания (относительный удерживаемый объем, индексы Ковача и др.) [ 13— 17] дает удовлетворительные результаты лишь при анализе соединений, относящихся к одному гомологическому ряду (например, при анализе углеводородов). Иллюстрацией этого может служить идентификация углеводородов уайт-спирита, загрязняющих воздух цехов при вулканизации лакированной резиновой обуви [ 18]. Поскольку (как это было установлено предварительным исследованием пробы) в воздух выделяются лишь углеводороды растворителя лака (уайт-спирита), сначала был проведен анализ самого уайт-спирита (хромато-распределительный метод и газовая хроматография), а затем хроматограмму загрязняющих воздух углеводородов сравнивали с исходной хроматограммой растворителя (рис. VII.1). При этом пики на хроматограммах идентифицировали на основании рассчитанных относительных объемов удерживания и индексов Ковача, что дало вполне удовлетворительные результаты.[ ...]

В более сложных случаях, когда кроме углеводородов в исследуемой смеси присутствуют их производные с атомами азота, хлора, кислорода, серы и др., чисто хроматографическая идентификация не позволяет получить достаточно надежных результатов из-за совпадения характеристик удерживания для веществ различных классов. Достоверность анализа можно значительно повысить, применив хроматографирование пробы на НЖФ различной полярности, однако в этом .случае задача резко осложняется- (особенно при исследований сложных смесей веществ) трудностями в отождествлении пиков на хроматограммах, полученных с различными неподвижными фазами. Преодолеть эти трудности можно с помощью компьютера (в качестве параметра групповой идентификации предложено использовать хроматографические характеристики, усредненные по классам) [19], но этот прием при решении сложных задач идентификации не оптимален.[ ...]

Кроме метода вычитания, при хроматографической идентификации микропримесей используют и селективную экстракцию соединений пробы [5—7]. Подбирая селективный экстрагент, можно извлекать из сконцентрированной пробы и анализировать определенные классы органических соединений. Так, применяя такой полярный растворитель, как дистиллированная вода, можно из сложной и многокомпонентной смеси сконцентрированных загрязнителей воздуха (углеводороды и их производные с атомами серы, азота и кислорода) извлечь низкомолекулярные альдегиды, кетоны, спирты и амины и идентифицировать их после разделения на капиллярной колонке со скваланом [5].[ ...]

Неплохие результаты дает и химический метод анализа соединений, элюируемых из хроматографической колонки ¡[20—22], причем для этой цели обычно применяют колориметрические реакции. Достоинство метода в том, что в реакцию вступает индивидуальное вещество хроматографического пика (при условии достаточно полного разделения смеси примесей), и эту одерацию можно повторять многократно. Недостатком метода является низкая чувствительность применяемых для этой цели колориметрических реакций (0,1—1,0 мкг), особенно при использовании капиллярных колонок, максимально допустимый объем пробы для которых значительно ниже, чем в случае насадочных хроматографических колонок. Кроме того, почти однйвременное фиксирование идентифицируемой примеси детектором и последующая реакция этого вещества на выходе из колонки не всегда возможны, так как в некоторых детекторах (ПИД, ПФД) происходит разрушение пробы, а другие например, ЭЗД) очень сильно реагируют на изменение давления , газа-носителя в хроматографической системе, неизбежное при подключении на выходе из колонки жидкостного поглотителя.[ ...]

Надежным методом является идентификация разделенных примесей по ИК-спектрам поглощения элюата /[27]. Однако успешное применение этой методики для индивидуальной характеристики примесей после хроматографического разделения затруднительно и в практике анализа воздуха встречается редко. Это связано с трудностями накопления достаточного количества вещества (30— 50 мг), необходимого для получения ИК-спектров. Следовые количества вещества, выходящие из хроматографической колонки, можно конденсировать при охлаждении в стеклянном капилляре [2, 28], вымораживать на пластинке из бромида калия (при охлаждении жидким азотом), которую затем помещают в ИК-спектрофото-метр, или поглощать анализируемые примеси в трубке с порошкообразным бромидом калия, который затем запрессовывают в таблетку для получения ИК-спектра [3]. Обработанная на ЭВМ хроматографическая информация о составе пробы и результаты ИК-анализа примесей вредных веществ позволяют получить достаточно надежные сведения о загрязненном воздухе [29].[ ...]

Предложен ггрибор для анализа примесей, сочетающий газовую хроматографию с ИК-спектрометром и ЯМР-спектрометром [34]. Идентификацию выходящих из хроматографической колонки ве-. ществ можно осуществлять также с помощью сканирующего флуоресцентного спектрометра, изготовленного на основе спектрофлуо-риметра ([35]% или совсем простым способом — по окрашиванию пламени, в которое направляется элюент, например, при идентификации хлорсодержащих соединений.[ ...]

Сочетание газовой хроматографии с другими инструментальными методами физического и физико-химического анализа подробно описано в литературе [2, 36]. Такие комбинации помогают осуществлять более достоверную идентификацию примесей токсичных веществ (например, сочетание ГХ и ТСХ), а иногда позволяют обнаружить в.анализируемой смеси примесей такие соединения, присутствие которых нельзя обнаружить ни одним из этих методов в отдельности (например, сочетание газовой хроматографии и масс-спектром етрии).[ ...]

Рисунки к данной главе:

Хроматограмма углеводородов чистого уайт-спирита (а) и загрязненного воздуха (б), полученная на медной капиллярной колонке (50 м X 0.25 мм) со скваланом при 100 °С и с использованием ПИД [18]. Загрязненный воздух аспирировали при комнатной температуре через колонку с силикагелем АСМ

Аналогичные главы в дргуих документах: