Научная статья на тему 'ПРИМЕНЕНИЕ АМАЛЬГАМНО-ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКАХ'

ПРИМЕНЕНИЕ АМАЛЬГАМНО-ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКАХ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
9
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ АМАЛЬГАМНО-ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКАХ»

1890 г., Санкт-Петербургском, Екатеринославском и Харьковском с 1892 г., Нижегородском с 1898 г., Костромском и Саратовском с 1904 г., Пермском с 1908 г., Вологодском и Уфимском с 1909 г. В остальных губерниях санитарную работу продолжали вести городовые и уездные врачи, за исключением городов, имевших санитарные организации городских управ. Помимо указанных выше губерний, по данным Д. Н. Жбанкова, санитарные организации временно существовали в Самарской (1893—1895), Воронежской (1904—1905), Курской (1904—1906) губерниях. Позже 1909 г. земские санитарные организации появились еще в некоторых губерниях. В 1909 г. во Владимирской, Вологодской, Воронежской, Костромской, Курской, Московской, Рязанской, Самарской, Смоленской, Тамбовской, Уфимской, Харьковской и Ярославской губерниях при земских управах были эпидемические врачи для организации борьбы с заразными заболеваниями.

ЛИТЕРАТУРА. Жбанков Д. Н. Сборник по городскому врачебно-са-нитарному делу в России. М., 1915. — Он ж е. О деятельности санитарных бюро и общественно-санитарных учреждений в земской России. М., 1910. — Уваров М. С. С-Петер-бургская городская санитарная организация. Спб., 1896.

Поступила 28/УШ 1977 г.

Методы исследования

УДК 614.72-074:[551.577.13:543.47

А. А. Каплин, А. Н. Покровская, А. И. Воробьева

ПРИМЕНЕНИЕ АМАЛЬГАМНО-ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКАХ

Томский медицинский институт и Томский политехнический институт

Одним из наиболее перспективных методов анализа следов элементов является метод амальгамной и пленочной полярографии с накоплением (ПН); в литературе используется также термин «инверсионная вольтампе-рометрия». Рассматриваемый метод обладает высокой абсолютной чувствительностью (до Ю-1*—10~12 г); необходимая аппаратура сравнительно проста. К настоящему времени методом ПН определяется около 40 элементов Периодической системы (щелочные, тяжелые, платиновые металлы, Аэ, Бе, Те, Ре, Сг, Мп, Мо, V, ряд других). Разработано более 200 методик определения 10~6—10~8% примесей в особо чистой воде и реактивах, металлах, сплавах, биологических и пищевых объектах, горных породах и рудах, природных и сточных водах.

Сущность метода ПН заключается в следующем. В I стадии проводятся предварительное электрохимическое концентрирование при постоянном потенциале в перемешиваемом растворе определяемых элементов в виде атомов нулевой валентности или труднорастворимых соединений на поверхности твердого или в объеме ртутного микроэлектродов. Во II стадии этот концентрат электрохимически растворяют при наложении от полярографа на границу электрод — раствор поляризующего напряжения или тока. В про- . цессе анодного окисления твердого осадка или амальгамы (растворы эле- * мента в ртути) регистрируют анодный пик, по потенциалу которого определяют природу элемента, а по высоте — концентрацию элемента в растворе. В настоящее время широко используются серийные полярографы с линейно-меняющимся потенциалом: ППТВ-1 (СССР), ОН-Ю1, ОН-Ю2, ОН-Ю4,

ОН-Ю4А (Венгрия), ЬР-7, ЬР-60, ЬР-7Е (Чехословакия), в качестве поляро-графа можно использовать потенциостаты П-5827 (СССР) и др.

Целью данной работы являлось изучение возможности определения методом ПН Ю-1*—Ю-1' г ЭЬ, 2п, РЬ, С<1, Си, Мп и В! в атмосферных осадках. В работе использованы полярограф ЬР-7 и полярографическая ячейка со вставными стаканчиками, катод — ртутный пленочный электрод на серебряной подложке, анод — насыщенный каломельный электрод (нас. к. э.); потенциалы анодных пиков в работе приведены относительно этого электрода. Объем фонового раствора 10 мл. Объектами для анализа явились образцы атмосферных осадков, отобранные в 6 пунктах Томска в соответствии со стандартной методикой отбора. Подготовка пробы для анализа заключалась в выпаривании определенного объема осадка непосредственно в стаканчике для полярографирования при ¿=80—90°С.

Для определения указанных выше элементов из одной пробы использован модифицированный вариант методики, предложенный нами ранее (А. А. Каплин и А. Н. Покровская) для определения примесей в тонких слоях пленок двуокиси кремния. В соответствии с этим, а также с рекомендациями, приведенными в работе Н. А. Калпакова и соавт. для определения Си, В!, БЬ, выбран фон 0,25 н. НС1, для определения Эп — 3 н. НС1. Оптимальным фоновым раствором для определения 2п и Мп, как следует из работы А. А. Каплина и И. П. Мамонтовой, является 0,25 н. ЫаС1.

Ограничением для определения Бп является присутствие в анализируемой пробе РЬ в соизмеримых количествах с Бп; потенциалы анодных пиков РЬ и Бп на фоне 3 н. НС1 совпадают. Возможны два варианта определения в присутствии РЬ. В одном из них на фоне 3 н. НС1 регистрируется совместный анодный пик РЬ и Бп, затем Эп отгоняются в виде БпВг*, определяют содержание РЬ, затем — по разности высот анодных пиков — Эп. Во втором варианте используется введение в раствор ионов комплексообразователей (А. А. Каплин и И. П. Мамонтова). В данной работе использован первый вариант.

Возможными ограничениями при совместном определении нескольких элементов является образование между ними в Н^ интерметаллических соединений. Как показывают расчеты, в выбранных нами условиях в диапазоне определяемых в данной работе концентраций величина произведения растворимости интерметаллических соединений не достигается и взаимное влияние элементов в ^ можно не учитывать. В работе уточнена зависимость определяемых элементов от концентрации, времени и потенциала электролиза. Концентрации элементов определяются методом добавок стандартных растворов. Стандартные растворы Мп готовят из соли МпС13 марки х. ч., а других определяемых элементов — из особо чистых металлов. Ниже предлагается методика определения нескольких элементов в атмосферных осадках.

10 мл пробы осадков выпаривают при /=80°С до сухого остатка, после чего остаток растворяют в 5 мл 0,1 М №С1. На этом фоне при потенциале электролиза, равном —1,9 В (относительно нас. к. э.) проводят электрохимическое концентрирование ионов Мп, 2п и СЬ на ртутном пленочном электроде. Далее в процессе анодного окисления амальгам металлов при скорости изменения потенциала АУ=400 мВ/мин регистрируют анодные пики Мп при потенциале фМп=—М В, 2п — при <р2п=—0,98 В и Сс1 — ПРИ Фса=—0,65 В. После введения в раствор добавок стандартных растворов указанных элементов процесс электрохимического концентрирования и регистрации анодных пиков повторяют, как указано выше, после чего рассчитывают концентрацию Мп, 2п и Сё. После этого в исследуемый раствор вводят 0,2 мл 10 н. НС1, что соответствует конечной концентрации НС1 в ячейке, равной 0,25 н.; при потенциале <рв=—0,6 В проводят концентрирование на электроде ионов ЭЬ и Вк Потенциалы анодных пиков: ф8ь= =—0,15 В и фв1=—0,06 В. В эту же пробу после определения БЬ и В1 добавляют 1 мл 10 н. НС1 и при потенциале, равном —1,0 В, проводят

Содержание микроэлементов в атмосферных осадках Томска за весенне-летний сезон I975V.

Элемент п Сх, мг/л S. мг/л

Си 12 0,0235 0,00905 0,38

РЬ 12 0,0269 0,01060 0,39

Cd 12 0,0060 0,00340 0,55

Zn 12 0,0750 0,04470 0,53

Mn 12 0,0360 0,01640 0,45

Примечание, п — число параллельных измерений. Сх — средняя концентрация, S — абсолютная ошибка измерения, Wx — коэффициент вариации.

стадию концентрирования следующей группы примесей. При потенциале, равном —0,45 В, регистрируют суммарный пик анодного окисления ионов РЬ и Sn, вводят стандартный раствор Sn. Затем к анализируемому раствору добавляют 1 мл раствора Вг2 и при ¿=200—250°С Sn удаляют в виде бромида. Остаток растворяют в Зн. HCl, при ф8=—1,0 В проводят электрохимическое концентрирование ионов РЬ и при срРь=—0,45 В регистрируют его анодный пик. По разности высот суммарного анодного пика Sn и РЬ и пика РЬ в отсутствие Sn определяют концентрацию ионов Sn.

Таким образом, следуя приведенной выше методике анализа, из одной пробы можно определить восемь элементов: Си, РЬ, Cd, Sb, Bi, Mn, Zn. Длительность анализа одной пробы составляет I1/.—2 ч, минимально определяемая концентрация для отдельных элементов Ю-4—10~8 мг/л.

В таблице приведены результаты анализа проб атмосферных осадков, отобранных на территории города в весенне-летнем сезоне.

Таким образом, данный метод может быть использован для анализа 4 воды и атмосферных осадков вследствие его высокой чувствительности и экспрессности.

ЛИТЕРАТУРА. Капли н А. А., Покровская А. Н. — В кн.: Химия и химическая технология. Томск, 1973, с. 30—31. — Колпакова Н. А., Зарубина Р. Ф., Каплин A.A.—«Завод, лабор.», 1971, № 1, с. 11—12.

Поступила 7/VI 1977 г.

УДК 613.632.4+ 614.721-074:543.42.062

М. Т. Дмитриев, Е. Г. Растянников, В. Р. Елоян

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПРИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОМ И ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТОКСИЧЕСКИХ

ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Масс-спектрометрия является наиболее универсальным и совершенным видом физико-химического анализа, обладает высокой специфичностью, чувствительностью, возможностью автоматической регистрации получаемых данных и идентификации определяемых соединений, что делает весьма эффективным применение этого метода в гигиенических исследованиях (М. Т. Дмитриев и Н. А. Китросский). Общие принципы расшифровки масс-спектрограмм смеси веществ рассмотрены рядом отечественных и иностранных авторов (В. Л. Тальрозе, 1956; 1Лпс1Ьо1т), однако применительно к анализу воздушной среды работ практически не имеется.

В основе метода — ионизация определяемых веществ и их разделение ф в виде ионов в электрическом и магнитном полях. Дальнейшим усовершенствованием метода является хромато-масс-спектрометрия, при которой предварительное разделение веществ осуществляется в газохроматографи-ческой колонке. Вместе с тем обработка и расшифровка масс-спектрограмм — весьма длительные и трудоемкие задачи, требующие применения электрон-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.