ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательских работ.

Для анализа химического состава воды из всех физических методов наиболее удобны оптические (спектральные) методы, т.к. они экспрессны и обладают высокой чувствительностью. Свет, несущий информацию, может быть преобразован в электрический сигнал, техника обработки которого хорошо развита. Спектральные методы можно разбить на две подгруппы: атомные и молекулярные. Атомные методы применяются для исследования элементарного состава пробы.

В практике анализа химического состава воды широкое распространение подучил атомно-абсорбционные анализ. Этим методом пользуются для определения металлов в воде. Метод основан на свойстве атомов металлов поглощать в основном состоянии свет определенной длины волн, который они испускают в возбужденном состоянии. Данный метод характеризуется наличием устройств атомизации пробы. Существуют два способа атомизации: распыление раствора в пламя определенного состава и электротермическая атомизация. В последнем случае атомизация происходит в графитовой кювете (печи) в токе инертного газа. При электротермической атомизации предел обнаружения более низок. Достоинства метода - в малой зависимости результатов от температуры, высокая чувствительность, связанная с участием в поглощении невозбужденных атомов. Метод обладает высокой избирательностью, т.к. помехи, связанные с перекрыванием спектральных линий, малы. Метод позволяет определить 76 элементов.

Атомно-эмиссионный анализ применяется для определения элементного состава по оптическим атомным спектрам излучения, возбужденным в горячих источниках света. При высоких температурах вещества испаряются, и наблюдается свечение паров. Старейшим источником возбуждения спектров является пламя горючих газов. Свет, возбужденный атомами, при помощи спектрального прибора разлагается в линейчатый спектр. Спектр регистрируется фотографически или фотометрически.

Эмиссионные методы с использованием дуги или искры позволяют полуколичественно определить содержание 80 элементов. Основные достоинства эмиссионных методов - экспрессность, высокая избирательность: на одной спектрограмме можно обнаружить до 30 элементов без разделения. Недостаток метода - в невысокой точности: случайные погрешности достигают 10-20%.

Для исследования молекулярного или ионного состава воды применимы методы комбинационного рассеяния света и молекулярно-флуоресцентная спектросокпия. Применение методов инфракрасной спектроскопии затруднительно из-за сильного поглощения водой в ИК-диапазоне. Спектроскопия КР используется на практике в анализе загрязнения воды. Образцы воды можно исследовать непосредственно. На практике этому мешает флуоресценция. В этих случаях флуоресцирующее вещество экстрагируют четыреххлористым углеродом или фреоном. Применяют также источники света, работающие в длинноволновой области спектра.

Методом спектроскопии КР идентифицируют продукты нефтепереработки. Определялись мазуты, керосины, смазочные масла. Проводились работы по анализу ионов: нитратов, сульфатов, бикарбонатов, кислых фосфатов, ацетатов.. При КР-спектроскопии важными факторами являются интенсивность лазерного излучения и интенсивность фона растворителя. При идеальных условиях можно обнаружить ионы и молекулы в концентрациях 5-50 млн. ^-1

При исследовании загрязнения водоемов сточными водами применяют флуоресценцию с использованием внутреннего репера, в качестве которого используется сигнал КР на молекулах воды. Флуоресцентный анализ был использован для идентификации сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности. Наилучшие аналитические характеристики достигаются при применении лазерных источников света.