Решение задач на тему: Парофазный газохроматографический анализ. Определение, история

Введение

Парофазный газохроматографический анализ (ПФА) [1-3] - метод определения содержания летучих веществ в жидких и твердых объектах, сущность которого состоит в дозировании в хроматограф газовой фазы, контактирующей с исследуемыми объектами. Благодаря широким возможностям, простоте выполнения и экспрессности ПФА в настоящее время является общепризнанным методом определения летучих веществ.

Идея использования закона распределения летучего вещества в системе жидкость-газ для создания газовых смесей с заданным микросодержанием ЛОС возникла еще в начале 1960-х годов. Первым был опубликован статический метод градуировки аргонового ионизационного детектора [4] по парам водных растворов ацетона и этанола. Почти одновременно для градуировки газохроматографических детекторов в широком диапазоне концентраций были рекомендованы динамические варианты ПФА - непрерывная газовая экстракция потоком азота летучих углеводородов из их растворов в сквалане [5-7]. Однако отсутствие точных данных о численных значениях коэффициентов распределения в системе жидкость-газ сдерживали применение этого перспективного метода. Появившиеся в 1970-х годах публикации по динамическому парофазному способу приготовления стандартных газовых смесей [8-12] касались только задачи создания образцов постоянного состава. Равновесие между жидкой и газовой фазами в статических условиях применялось эпизодически. Имеющиеся публикации описывают градуировку ионизационно-пламенного детектора по меркаптанам [13] и пламенно-фотометрического по сернистым соединениям [14]. Более широкое распространение статического метода сдерживалось отсутствием простых и достаточно точных способов измерения коэффициентов распределения, необходимых для расчета состава равновесного пара. Оставались также неясными пути оптимизации условий применения гетерогенных систем в качестве концентрационных стандартов.

Дальнейшее развитие парофазные методы приготовления газовых смесей получили в серии работ, выполненных сотрудниками лаборатории газовой хроматографии Ленинградского, ныне Санкт-Петербургского, университета. Проблемы использования принципов парофазного анализа в газоаналитических измерениях рассмотрены еще в 1980-х годах в статьях [15-19]. Существенным прогрессом в них было введение понятия "буферного эффекта гетерогенных систем" и его количественная характеристика, а также устранение имевшихся в литературе расхождений в описании закономерностей динамической газовой экстракции. В результате предложены способы получения парогазовых смесей с постоянной и закономерно изменяющейся концентрацией микрокомпонентов, которые не требовали априорного знания констант фазового распределения.

Несмотря на определенные достоинства, позволяющие устранять ряд серьезных ограничений существующих методов, в аналитической практике способы, основанные на принципах парофазного анализа, применяются редко. Достаточно отметить, что в обстоятельной обзорной статье [20], посвященной проблеме отслеживаемости в метрологии определения летучих примесей и приготовления газовых смесей со следовыми концентрациями ЛОС, парофаз-ные методы даже не упоминаются. Главная причина, если не считать традиционную консервативность метрологических служб, состоит в отсутствии достаточно простых технических решений, которые не только по точности, но и по экспрессности, трудоемкости и стоимости имели бы неоспоримые преимущества перед существующими методами и способами их технической реализации.

Некоторый прогресс в этом отношении достигнут во второй половине 1990-х годов совместными усилиями лаборатории газовой хроматографии химического факультета СПбГУ и лаборатории государственных эталонов ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, разработавшими новый тип оригинальных устройств - парофазные источники газовых смесей (ПИГС) [21, 22], которые внесены в Государственный реестр средств измерений и в достаточно широком ассортименте летучих микрокомпонентов выпускаются предприятием "Мониторинг" Санкт-Петербург. Предельная простота использования и сравнительно невысокая стоимость этих устройств делают их весьма перспективными для использования в аналитической практике для градуировки и поверки газоаналитической аппаратуры. Последующие исследования существенно расширили возможности ПИГС. Во ВНИИМ'е была разработана и апробирована многоступенчатая схема непрерывной газовой экстракции летучих веществ из нелетучего растворителя [23], а в работах сотрудников Самарского университета под руководством В.Г. Березкина [23, 24] многоступенчатая процедура получила дальнейшее развитие.

При анализе летучих органических компонентов в воде используются два метода концентрирования: статический или динамический парофазный анализ.

Оглавление

- Парофазный газохроматографический анализ. Определение, история

- Статический парофазный анализ

- Динамический парофазный анализ

- Приборы , используемые для проведения парофазного статического и динамического анализа

- Список литературы 10

Список литературы

1. Иоффе Б.В. // Журн. аналит. химии. 1981. Т. 36. № 8. С. 1663.

2. Витенберг А.Г., Иоффе Б.В. Газовая экстракция в хроматографическом анализе. Л.: Химия, 1982. 279 с.

3. Ioffe В.V., Vitenberg А.G. Head-Space Analysis and Related Methods in Gas Chromatography. N.Y.: Wiley Inters, 1984. 276 р.

4. Burnett М.G., Svoboda Р.А.Т. // Anal. Chem. 1962. V. 34. № 9. Р. 1162.

5. Fowlis I.А., Scott R.Р.W. // J. Chromatogr. 1963. V. 11. Р. 1.

6. Fowlis I.А., Maggs R.S., Scott R.Р.W. // J. Chromatogr. 1964. V. 15. Р.471.

7. Burnett М.G. // Anal. Chem. 1963. V. 35. Р. 1567.

8. Scarano Е., Forina М., Gay G. // Anal. Chem. 1971. V. 43. Р. 1310.

9. Scarano Е., Forina М., Calcagno С. // Anal. Chem. 1973. V. 45. Р. 557.

10. Forina М. // Ann. Chim. 1975. V. 65. Р. 491.

11. Vejrosta J., Novak J. // J. Chromatogr. 1979. V. 175. Р. 261.

12. Березкин В.Г., Буданцева М.Н., Банников В.Н., Мальцев В.В. Тез. докл. 4 Всес. конф. по аналитиче ской химии органических соединений. М. 1980. С. 56.

13. Field Т.G., Gulbert J.В. // Anal. Chem. 1966. V. 38. Р. 628.

14. Ronkainen Р., Denslow J., Leppanen О. // J. Chromatogr. Sci. 1973. V. 11. Р. 384.

15. Витенберг А.Г., Косткина М.И. // Журн. аналит. хи мии. 1980. Т. 35. № 3. С. 539.

16. Витенберг А.Г., Косткина М.И. // Вестник ЛГУ. Сер. физ. и хим. 1980. № 4. С. 110.

17. Косткина М.И., Витенберг А.Г., Иоффе Б.В. // Вестник ЛГУ. Сер. физ. и хим. 1980. № 16. С. 117.

18. Vitenberg А.G., Kostkina М.I., Ioffe В.V. // Anal. Chem. 1984. V. 56. Р. 2496.

19. Ioffe В.V., Kostkina М.I., Vitenberg А.G. // Anal. Chem. 1984. V. 56. Р. 2500.

20. Витенберг А.Г., Ефремова О.В., Котов Г.Н. // Журн. прикл. химии. 2002. Т. 75. № 1. С. 39. 472 Журнал аналитической химии том 66 № 5 2011 витенберг, конопелько

21. Витенберг А.Г., Пичугина А.С., Добряков Ю.Г. // Измерит. техника. 2009. № 12. С. 58. 24. Березкин В.Г., Платонов И.А., Лепский М.В., Исмагилов Д.Р., Онучак Л.А. // Журн. физич. химии. 2003. Т. 77. № 7. С. 1341.

22. Т.А. Болотник, А.Д. Смоленков, Р.С. Смирнов, О.А. Шпигун Определение ракетных керосинов в почвах методом статического парофазного анализа в сочетании с газовой хромато-масс-спектрометрией вестн. моск. ун-та. сер. 2. химия. 2015. т. 56. № 4

23. Витенберг А.Г. // Рос. хим. журнал. 2003. Т. 47. № 1. С. 7.

24. Морачевский А.Г., Смирнова Н.А., Балашова И.М., Пукинский И.Б. Термодинамика разбавленных растворов неэлектролитов. Л.: Химия, 1982. 240 с.

25. . Рейман Л.В. Техника микро дозирования газов. Методы и средства для получения газовых смесей. Л.: Химия, 1985. 224 с.

26. McKinley J., Majors R.Е. The Preparation оf Calibra tion Standards for Volatile Organic Compounds - А Question оf Traceability // LС - GС Europe. 2000. December. Р. 892. 30. Витенберг А.Г. // Журн. аналит. химии. 2003. Т. 58. № 1. С. 6.