CC BY
5
где т — количество пробы (мл), нанесенное на пластину;
а — количество вещества (в мкг), определенное на пластине;
V — объем отобранного для анализа воздуха (в л).
Описанный метод применяли для определения кумарона, индена, стирола, циклопентадиена и дициклопентадиена в воздухе рабочих помещений при производстве полимерных материалов, а также при гигиенической оценке мастик, покрытий пола и т. д. на основе кумароно-инденовой смолы. При санитарно-химических исследованиях мастик, плиток, поливинилхло-ридного линолеума, в составе которых имеется кумароно-инденовая смола, обнаружены стирол, кумарон, инден и следы дициклопентадиена; цикло-пентадиен не обнаружен.
ЛИТЕРАТУРА. Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Хал и зова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966. — Г а р б а р М. И., Растанин И. В. Пластические и синтетические смолы в строительстве. М., 1960. — К а з н и н а Н. И. Гиг. и сан., 1968, № 5, с. 108. — Цендровская В. А. .Шевченко А. М. Там же, 1971, № 5, с. 57.
Поступила 24/XI 1971 г.
I*
УДК 615.471:[в14.777 + 628.191-074:543.42.062
В. Е. Синельников, О. Н. Тимахов, Ю.\С. Инин,~\ С. В. Иконникова, А. А. Гиккель, А. Т. Гончаров, В. И. Афонин,В. Б. Персиянцева,
Б. К. Соколов
МНОГОЦЕЛЕВОЙ СПЕКТРОФЛЮОРИМЕТР ДЛЯЦИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И ЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОД
Центральное конструкторское бюро с о п ы т н ы м|з а во дом уАМ Н СССР, Москва, и Институт биологии внутренних вод АН СССР, Борок| Ярославской области
Флюоресцентный анализ может быть использован для определения отдельных органических и минеральных соединений, содержащихся в воде, для непрерывного автоматического контроля флюоресцирующих веществ в потоке, выявления в водоемах больших объемов воды (водных масс), различающихся по химическому составу и происхождению, изучения превращения и распада соединений под влиянием биологических и физико-химических факторов (В. Е. Синельников, 1968, 1971).
Все перечисленные задачи могут решаться с помощью многоцелевого спектрофлюориметра «Аква-МФ», разработанного Центральным конструкторским бюро АМН СССР при участии Института биологии внутренних вод АН СССР. Он предназначен для люминесцентного анализа вод в лаборатории, на экспедиционном судне и в полевых условиях. Благодаря применению этого прибора люминесцентный анализ вод приближается к экспрессному. Спектр флюоресцирующих соединений может быть получен непосредственно на водоеме в местах отбора пробы, что имеет особое значение при анализе органических соединений, изменяющихся в условиях длительного хранения образца.
Прибор представляет собой однолучевой регистрирующий спектро-флюориметр, предназначенный для работы в видимой и УФ областях спектра (250—800 нм). С использованием сменных приставок могут быть зарегистрированы спектры флюоресценции, возбуждения и фосфоресценции в растворе, а также веществ, выделенных в хроматографических зонах на полосках бумаги. Может быть зарегистрирован спектр поляризованной флюоресценции веществ, разделенных на хроматографической бумаге. Возбуждение флюоресценции осуществляется 2 источниками: ксеноновой шаровой лампой ДКС1.1-200, дающей интенсивное сплошное излучение в диапазоне 240—800 нм, и ртутной лампой сверхвысокого давления СВД-120 А, позволяющей использовать для возбуждения флюоресценции отдельных
3 Гигиена и санитария Лй I
65
соединений наиболее мощные линии ртути: 254, 265, 290, 310, 365, 435 и 546 нм. Смена источников возбуждения осуществляется полуавтоматически. Охлаждение их жидкостное. Специальное устройство обеспечивает автономное циркулирование охлаждающей жидкости.
Излучение источника с помощью дифракционного светосильного моно-хроматора преобразуется в монохроматический свет, который конденсорами фокусируется на изучаемом образце. Спектральный диапазон монохро-матора возбуждения 220—600 нм, обратная линейная дисперсия 40 А/мм. В монохроматоре использована горизонтально-несимметричная схема. Величина светового потока, выходящего из монохроматора, и его спектральная ширина регулируются оптическими щелями полуавтоматически по ширине от 0 до 4 мм. Длина волны монохроматического света в заданном спектральном диапазоне изменяется автоматическим поворотом дифракционной решетки. Время сканирования по диапазону 1,4 и 16 мин. Для увеличения чувствительности прибора в оптическую схему введен модулятор, а в электронную — специальный синхронный детектор, которые позволяют снизить дрейф усилительного тракта, компенсировать помехи и шумы фотоэлектронных умножителей.
В кюветном отделении в зависимости от рода работ можно поместить 3 вида кварцевых кювет: прямоугольные 2,5 и 10 мл, проточную с плоскопараллельными окнами из оптического кварца и кювету-реактор.
Прямоугольные кюветы 2,5 и 10 мл используют при качественном и количественном анализе отдельных соединений в единичных образцах. Кюветодержателем, выполненным в виде вращающегося в горизонтальной плоскости диска, можно последовательно автоматически регистрировать спектры 4 образцов. Проточная кювета с плоскопараллельными окнами из оптического кварца имеет объем 50 мл. Гибкими шлангами ее присоединяют к устройству для отбора проб воды из реки по ходу судна. Проточную кювету используют для непрерывного контроля содержания в воде флюоресцирующих веществ путем регистрации спектра или измерения интенсивности флюоресценции при заданной длине волны. Для предотвращения запотевания стенки кюветы обдуваются воздухом.
Кювета-реактор из литого кварца с плоскопараллельными оптическими окнами имеет объем 30 мл. К ней подсоединен вбрасыватель для ввода в изучаемую среду отдельных соединений. Гибкими шлангами кювета может соединяться с лабораторным термостатом, обеспечивающим постоянство температурных условий при изучении скорости распада соединений в природной воде. Вывод в донной части кюветы обеспечивает удаление воды после окончания работы или используется для продувания воздуха с целью насыщения воды кислородом. Кювету-реактор применяют при определении ПДК отдельных соединений, в опытах по водной токсикологии, при изучении роли водных организмов в детоксикации соединений, поступающих со стоками.
Устройство для регистрации спектров флюоресценции в зонах на бумаге представляет собой отдельную приставку. Держатель хроматографиче-ской бумаги выполнен в виде вращающегося диска. В обойму, располагающуюся вдоль поверхности окружности, вставляют полоску хроматографи-ческой бумаги размером 10x40 см. Возбуждающее излучение фокусируется на поверхности зоны, а флюоресценцию регистрируют под углом 40е к поверхности бумаги, что препятствует попаданию в канал регистрации рассеянного возбуждающего света. Хроматограмма передвигается вдоль сканирующего луча вручную с точностью установки в выбранном положении д<3 0,2 мм. Эту приставку используют для качестенного и количественного определения флюоресцирующих веществ после их хроматографиче-ского разделения в соответствии с требованиями методом флюоресцентного сканирования (Э. Шеллард).
Монохроматор наблюдения, обеспечивающий сканирование по спектру флюоресценции, имеет дифракционную решетку с числом штрихов 1200 лж.
Общий вид спектрофлюориметра «Аква-МФ» с пультом управления (на стойке у стены), блоком питания (слева), основным блоком с кюветным отделением (посередине) н самописцем, регистрирующим спектры (справа). Зарегистрированные и исправленные в соответствии с поправкой на распределение световой энергии спектры показаны на регистрирую-■ щей панели пульта управления.
Относительное отверстие объектива V 4. Поворот решетки осуществляется механически.
Электронная часть спектрофлюориметра состоит из приемников излучения, блоков питания, формирования стробирующих импульсов, специального синхронного детектора, усилителя, самописца, пульта управления. щ В качестве приемников излучения используют фотоэлектронный умножи-
тель 39 А для УФ области и фотоэлектронный умножитель 38 для видимой и ближней инфракрасной областей спектра. Смена приемников излучения производится автоматически. Электронные блоки обеспечивают управление работой комплекса и стабильность технических параметров.
Пульт управления, как и другие части прибора, выполнен в виде съемного блока. На передней панели пульта размещены коммутационные, сигнальные и измерительные устройства включения и выключения прибора и осветителей, пуска двигателей монохроматора, переключателя рода и режима работ, ручки регулирования напряжения фотоэлектронного умножителя и т. д. (см. рисунок).
На панели пульта размещается устройство для точного и грубого отсчета длин волн моно\роматоров возбуждения и наблюдения. Точность . отсчета не хуже ±5 А.
Спектры возбуждения регистрируются при включенном источнике излучения — лампе ДКСШ-200. При этом изменяют последовательно длины] волн монохроматического возбуждающего света и регистрируют изменение интенсивности излучаемого веществом света при длине волны, соответствующей максимуму его спектра флюоресценции. Измерение спектров флюоресценции и возбуждения позволяет идентифицировать вещества, находящиеся в двух-трехкомпонентной смеси и имеющие близкие или частью перекрывающиеся спектры.
Спектры фосфоресценции регистрируются с помощью обтюратора, периодически перекрывающего возбуждающий свет. В этом случае образец • облучается периодическими световыми импульсами, а вспышки послесве-
чения регистрируются, когда перекрыт возбуждающий свет.
.3*
67
С помощью специальной приставки осуществляется исследование спектров поляризованной люминесценции. Измеряется степень поляризации в зависимости от длины возбуждающего света. Эта зависимость связана со строением люминесцирующих веществ, преимущественно высокомолекулярных соединений. Спектры поляризованной флюоресценции исследуются у веществ, выделенных из вод, в сухом виде. В зависимости от конкретных условий опыта может использоваться возбуждение как поляризованным, так и неполяризованным светом. В приставке размещаются 2 поляроида (призмы Глана). Вращение анализирующего поляроида осуществляется микрометрическим винтом. При транспортировке прибор может быть разделен на 3 автономных части: оптический стол, блоки питания и управления. Их общий вес около 200 кг. Предусмотрена защита прибора от проникновения влаги и пыли, покрытие краской, предназначенной для повышенной влажности.
На поверхности стола располагается оптическая плита, в нижней части — электронные блоки; над столом крепится пульт управления. Вертикальная расстановка блоков уменьшает размеры занимаемой площади в Лаборатории, что особенно важно при работе на экспедиционном судне.
Описанные выше эксплуатационно-технические характеристики позволяют использовать спектрофлюориметр «Аква-МФ» для экспрессной оценки качества поверхностных и подземных вод, загрязняемых промышленными и бытовыми стоками.
ЛИТЕРАТУРА. Синельников В. Е. Люминесцентный анализ природных и загрязненных вод. Обнинск, 1968. — Он же. Люминесцентный анализ вод суши и моря. Обнинск, 1971. — Шеллард Э. Количественная хроматография на бумаге и в тонком слое. М., 1971.
Поступила 10/1У 1972 г.
УДК 614.777 + 628.19:628.541:547.694.3
К■ О. Ласточкина
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИКЛОГЕКСАНОНА
В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Для определения циклогексанона в сточных водах применяется реакция А. С. Масленникова — колориметрическое определение с солью диазония Аш-кислоты чувствительностью 2 мг!л (Ю. Ю. Лурье и А. И. Рыбникова). Этот метод, разработанный для анализа сточных вод производства капролактама, не удовлетворяет по своей чувствительности и специфичности для воды водоемов.
Мы остановили свой выбор на спектрофотометрическом определении в инфракрасной области спектра. Использовался двухлучевой спектрофотометр ИКС-14 с призмой из хлористого натрия и окошками кювет из бромистого калия. Поскольку запись спектра на инфракрасном спектрофотометре проводится не в водной среде, а в органическом растворителе, была изучена возможность выделения циклогексанона из воды в четыреххлористый углерод. Установлено, что при насыщении водного раствора хлористым натрием и содержании циклогексанона от 0,1 до 10 мг в 100 мл воды цикло-гексанон экстрагируется 10 мл четыреххлористого углерода в течение 10 мин. Эти условия были приняты в работе.
По данным литературы, характерной полосой поглощения для связи С=0 в молекуле циклогексанона является полоса в области волновых чисел 1710—1718 см-1 (К. Наканиси, и др.). Нами был записан спектр циклогексанона в четыреххлористом углероде и установлен максимум поглощения при волновом числе 1715 см-1. Полосы поглощения в области 1495,
