Подбор метода для определения ионного состава поверхностных вод в районе влияния КЧХК

На практике часто реализуется несколько механизмов разделения [32].

Ионная хромотография

Ионная хромотография – это высокоэффективная жидкостная хроматография для разделения катионов и анионов на ионообменниках низкой ёмкости. В этом методе ионообменное разделение ионов сочетают с кондуктометрическим определением. Поскольку высокочувствительное кондуктометрическое определение возможно только при невысокой фоновой электропроводности потока жидкости, поступающей в детектор, фоновый электролит подвижной фазы предварительно удаляют пропусканием его через ионообменные смолы.

Существует два основных метода ионной хроматографии:

1. Двухколоночная ионная  хроматография, основанная на компенсации (подавлении) электролита, содержащегося  в элюенте для разделения смеси  ионов на колонке, с помощью  второй ионообменной колонки, расположенной  между детектором и разделительной  колонкой. Этот метод и был  ранее назван ионной хроматографией.

2. Одноколоночная ионная  хроматография, основанная на использовании  электролита с невысокой электропроводностью. В этом случае компенсационная колонка отсутствует [36].

В ионной хроматографии разделение компонентов смеси достигается за счёт обратимого взаимодействия ионизирующихся веществ с ионными группами сорбента. Сохранение электронейтральности сорбента обеспечивается наличием способных к ионному обмену противоионов, расположенных в непосредственной близости к поверхности. Ион введённого образца, взаимодействуя с фиксированным зарядом сорбента, обменивается с противоионом. Вещества разделяются на анионитах и катионитах. Аниониты имеют на своей поверхности положительно заряженные группы и сорбируют из подвижной фазы анионы. Катиониты соответственно содержат группы с отрицательным зарядом, взаимодействующие с катионами. Разделение конкретных веществ зависит в первую очередь от выбора наиболее подходящего сорбента и подвижной фазы. В качестве неподвижных фаз применяют ионообменные смолы и силикагели с привитыми ионообменными группами. Поэтому ионную хроматографию можно применять для разделения любых соединений, которые могут быть каким-либо образом ионизированы [37].

Достоинства ионной хромотографии:

1. Возможность определять большое число неорганических и органических ионов, а также одновременно определять катионы и анионы;
2. Высокая чувствительность определения ( до 1 нг/мл без предварительного концентрирования);
3. Высокая селективность и экспрессивность;
4. Малый объём анализируемой пробы ( не более 2 мл образца);
5. Широкий диапозон определяемых концентраций ( от 1 нг/мл до 10000 мг/л);
6. Возможность использования различных детекторов и их комбинаций, что позволяет обеспечить селективность и малое время определения;
7. Во многих случаях полное отсутствие предварительной пробоподготовки [32].

Средства измерений

Для хроматографического разделения веществ используют специальные приборы – хроматографы. В состав любого хроматографа входят пять обязательных составных частей (рис. 3).

 

 

 

а) элюент; б) насос для подачи подвижной фазы через колонку; в) дозатор для введения пробы в колонку; г) разделительная колонка; д) детектор;

е) система обработки – преобразователь аналитического сигнала в форму удобную для восприятия человеком (или система автоматического управления).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе проделанной работы был проведён обзор литературы. Показана роль воды в природе и жизни человека, общая характеристика и основные источники загрязнения водных ресурсов. Освещена проблема загрязнения водных объектов вблизи Кирово-Чепецкого химического комбината. Описано содержание неорганических анионов и катионов в водных объектах. Рассмотрены различные методы для определения ионного состава воды и выбран один из наиболее подходящих-это хромотографический метод, так как он наиболее гибкий, сочетающий одновременно разделение и определение нескольких компонентов, легко стыкуется с другими методами, позволяет эффективно использовать современную вычислительную технику.

 

Список литературы

1) Юрков, Г. К. Вода [Текст] / Г. К. Юрков, И. Н. Сафонова. – М.: «Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР», 1962.- с. 3.

2) Ашихмина, Т. Я. Экология родного края [Текст] / Т. Я. Ашихмина. – Киров: «Вятка», 1996. – с. 230.

3) Ашихмина, Т. Я. Экологические аспекты радиационной безопасности в районе Кирово-Чепецкого химического комбината [Текст] // «Атомная энергия, общество, безопасность»: Сб. матер. Второго общественного форума-диалог. –Санкт-Петербург. 2008. – с. 398–403.

4) Состояние снегового покрова в зоне влияния Кирово-Чепецкого химического комбината [Текст]./ Скугорева С. Г. [и др.] // Экология родного края: проблемы и пути их решения. Сб. матер. Всероссийской науч.-практ. конф. молодежи. – Киров: ООО «Лобань», 2010. – с. 163–167.

5)Никитин, Д. П. Окружающая  среда и человек [Текст]: Учеб. пособие  для студентов вузов / Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков. – М.: Высшая школа. – 1980.–424 с.

6)Вода в масштабе планеты [Электронный ресурс] – Режим  доступа: http://n-t.ru/ri/kk/hm02.htm

7) Региональная экология [Текст]: Учебное пособие 9–11 класс / Под ред. Л.В. Кондаковой. – Киров: Изд.-во ВятГГУ. – 2006. – 278 с.

8) Море [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/110629/Море

9) Природа Кировской области [Текст] / Под ред. М. М. Пахомова, А. Г. Шуригиной. – Киров: Изд-во ВятГГУ. – 1999. – 256 с.

10) Охрана окружающей природной  среды Кировской области: проблемы  и перспективы [Текст] / Под ред. Н. А. Буркова, В. А. Клочкова. – Киров: Изд-во  ВятГГУ. – 1993. – 351 с.

11) Болото [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki.

12) Юсфин, Ю. С. Промышленность  и окружающая среда [Текст] / Ю. С. Юсфин, Л. И. Леонтьев, П. И. Черноусов. –  М.: Академкнига. – 2002. – 469 с.

13)Водные ресурсы Кировской области [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.kirovreg.ru/econom/prres/woter.php

14) ГН 2.1.5.2280-07 – доп. №1 «Предельно  допустимые концентрации (ПДК) химических  веществ в воде водных объектов  хозяйственно-питьевого и культурно-бытового  водопользования».

15) Нормирование качества  вод [Электронный ресурс] – Режим  доступа: http://www.eclife.ru/data/tdata/td4-1-3.php

16)История предприятия [Электронный ресурс] – Режим доступа:ru.wikipedia.org

17) Отчет по договору № 3/20-2009 «Оценка современного состояния природной среды в районе влияния объектов КЧХК» – Киров.- 2009. – 142 с.

18)  Климат Кирова / Под. ред. М. О. Френкеля, Ц. А. Швер. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 215 с.

19)Андрюшин И. А., Чернышёв А. К., Юдин Ю. А. Укрощение ядра [Текст]. – Саров: Красный октябрь, 2003. – 481 с.

20)Официальный сайт ООО «Галополимер» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.halopolymer.ru/about/company/

21) ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат». Сост. Т. Ф. Крохина / Кировская область: ваши деловые партнеры. Киров, 2002 г. – С. 48–49.

22)Оценка и мониторинг антропогенного влияния на природный комплекс и здоровье населения в районе промышленной агломерации гг. Киров–Кирово-Чепецк / Отчет о НИР. Киров: ВятГГУ, 2002. – 348 с.

23) ГОСТ 10007-80. ФТОРОПЛАСТ-4 [Текст]. Взамен ГОСТ 10007-72; введ. 1981-01-07.–М.: Издательство стандартов, 2009.

24) Официальный сайт ОАО «ОХК «Уралхим» [Электронный ресурс] – Режим доступа: www.uralchem.ru

25)Удобрения [Электронный  ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org.

26)Химический состав природной  воды [Электронный ресурс] – Режим  доступа: http://water.dolotov.net/subdmn/water/stati-o-vode/himicheskiy-sostav-vody.html

27) Химический состав природных  вод[Электронный ресурс] – Режим  доступа:http://ecoflash.narod.ru/likbez_5.htm

28) ГН 2.1.5.2280-07 – доп. №1 «Предельно  допустимые концентрации (ПДК) химических  веществ в воде водных объектов  хозяйственно-питьевого и культурно-бытового  водопользования».

29) Молчанова, Я. П. Гидрохимические  показатели состояния окружающей  среды [Текст] / Я. П. Молчанова [и др.]; Под ред. Т. В. Гусевой. – М.: Форум, Инфра-М. – 2010. – 190 с.

30) Никитин, Д. П. Окружающая  среда и человек [Текст]: Учеб. пособие  для студентов вузов / Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков. – М.: Высшая школа. – 1980.–424 с.

31)Оптические методы [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.chemistrynews.ru/analchem/instrumentalnie_metodi/optika.aspx

32) Резник, Е. Н. Инструментальные методы химического анализа [Текст]: Учеб. пособие / Е. Н. Резник, С. Г. Скугорева, Д. Н. Данилов. – Киров: Изд-во ВятГГУ. – 2012. – 299 с.

33) Электрохимические методы анализа [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.xumuk.ru/bse/3263.html

34) Дорохова Е. Н. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа [Текст] / Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова. – М.: Высшая школа. – 1991. – 256 с.

35) История хромотографии [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org

36)Стыскин, Е. Л. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография [Текст] / Е. Л. Стыскин [и др.]. – Изд-во ОрелГГУ. – 1986. – 254 с.

37)Столяров, Б. В. Практическая газовая и жидкостная хроматография [Текст]: Учеб. пособие / Б. В. Столяров [и др.]. – СПб.: Издательство С.-П. ун-та. – 2002 г. – 616 с.