CC BY
6
- жидкостные и газовые хроматографы;
- масс-спектрометры изотопных отношений (IRMS);
- ЯМР-спектрометры;
- счетчики частиц;
- спектральные анализаторы, работающие в области близкой к инфракрасной;
- портативное оборудование для работ в полевых условиях;
- оборудование для радиологического контроля (если лаборатория решает и такие задачи) [3].
В связи с этим, можно утверждать, что лаборатории для анализа окружающей среды в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций должны оборудоваться высокоинформативным и технологичным лабораторным оборудованием, рассмотренным выше.
Таким образом, для обеспечения высокоэффективной работы лабораторий для анализа окружающей среды в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций, а также для получения объективных и достоверных результатов анализов и сведений по количественному и качественному наличию в окружающей среде аварийных химических опасных веществ, необходимо создание сети лабораторий МЧС России для анализа окружающей среды в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций различных уровней. В то же время головной организацией, осуществляющей общий научно-методический контроль за деятельностью лабораторий, должен оставаться ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ).
Список использованной литературы:
1. Техногенные чрезвычайные ситуации/ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ). - М: Буки Веди, 2014. 320 с.
2. Белянина Н. В. Организация и функционирование геоинформационной системы экологического мониторинга на основе распределенных вычислений. - М.: Синергия, 2010. 400 с.
3. Козинцев В.И. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 528 с.
© Квашнин А.Б. 2021
УДК 66.08
Квашнин А.Б.
канд. техн. наук, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва, РФ Епишин А.М. научный сотрудник ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва, РФ
РЕАГЕНТНЫЙ ИНДИКАТОРНЫЙ УСЕЧЁННЫЙ КОНУС КАК НОВОЕ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ ТЕСТ-СРЕДСТВО ИНДИКАЦИИ
Аннотация
В публикации рассмотрены результаты создания новых форм кремнезёмных тестовых средств, позволяющих в режиме «опускание» выполнять более эффективное концентрирование с более высокой чувствительностью индикации.
Ключевые слова
Индикация, индикаторные трубки, конус, чувствительность.
Kvashnin Andrey Borisovich
Candidate of Technical Sciences FSBI VNII GOChS (FC), Moscow, Russia Epishin Alexey Mikhailovich research associate FSBI VNII GOChS( Federal Center), Moscow, Russia
REAGENT INDICATOR TRUNCATED CONE AS A NEW HIGHLY SENSITIVE TEST INDICATION TOOL
Annotation
The publication discusses the results of the creation of new forms of silica test tools that allow for more effective concentration with a higher sensitivity of indication in the «lowering» mode.
Keywords
Indication, indicator tubes, cone, sensitivity.
В настоящее время вопросы формирования приборного парка химико-аналитических и радиометрических лабораторий МЧС России, основанных на новых технологических решениях, обеспечивающих проведение групповой индикации опасных химических веществ, приобретает наиболее актуальный характер.
Индикаторами именуется группа химических соединений, позволяющих вести оперативный и точный контроль различных процессов путем визуализации определенных изменений. Визуализация может заключаться в цветовой трансформации, люминесценции или появлении осадка и объясняться сменой молекулярной структуры индикатора в определенной среде. А время ей - в момент достижения того или иного состояния системы.
С помощью индикаторов можно своевременно отслеживать, какова структура вещества, как изменилась концентрация либо, скажем, уровень pH или какой-то иной параметр среды его составляющих. Изменения таким образом можно фиксировать даже самые незначительные, что и позволяет контролировать процесс течения химической реакции максимально объемно и корректно.
Известны два приёма применения индикаторных трубок (ИТ) в химическом анализе [1]: режим «пропускание» с использованием концентрирующих устройств и более простой режим «опускание» под действием капиллярных сил без применения концентрирующих устройств. При использовании ИТ, содержащих кремнезём с ковалентно иммобилизованными хромогенными реагентами, удалось достигнуть в режиме «пропускание» с применением концентрирующих устройств нижней границы определяемых содержаний металлов на уровне Смин = 0,0005 мг/л, а в режиме «опускание» - 1 мг/л [2].
Цель данной работы - создание новых форм кремнезёмных тестовых средств, позволяющих в режиме «опускание» выполнять более эффективное концентрирование с более высокой чувствительностью индикации.
Разработано ранее неизвестное индикаторное твердофазное тестовое средство - реагентный индикаторный усечённый конус (РИУК) с кремнезёмным наполнителем, в котором при режиме «опускание» и движении пробы от меньшего основания, являющегося его входным отверстием, концентрирование происходит нелинейно при непрерывно изменяющейся скорости движения пробы в соответствии с его непрерывно увеличивающимся поперечным сечением.
Оптимальные габаритные размеры РИУК (в мм): ûM=0,25^2,5; de=(4^50)d«; Л=(8^100)аМ, где ём и de - диаметры меньшего и большего оснований соответственно; h - высота РИУК. При опускании РИУК более узким концом в жидкую пробу жидкость поднимается вверх, определяемый компонент превращается в окрашенный продукт в виде индикаторной зоны. Установлено, что при одинаковой высоте одного и того же наполнителя, одинаковой площади сечения нижнего меньшего диаметра
основания РИУК и ИТ чувствительность РИУК по сравнению с ИТ повышается в значительное количество раз благодаря тому, что через конус проходит больший объём анализируемого раствора. Например, если высота к РИУК и ИТ равны 100 мм, ём РИУК на входе анализируемого потока и внутренний диаметр ИТ ё равны 1 мм, а диаметр основания конуса на его выходе ёб=7 мм, то объём РИУК больше объёма ИТ в 75 раз.
Корпусы усечённых конусов из прозрачных полимерных материалов выпускаются в широком ассортименте в качестве одноразовых наконечников для аналитических пипеток и стоимость их во много раз ниже стоимости корпусов для индикаторных трубок. Другим достоинством применения РИУК является то, что под действием капиллярных сил анализируемая жидкость в РИУК достигает верхнего конца быстрее, чем в ИТ, а заполнение конуса индикаторным порошком через большее отверстие значительно быстрее и проще.
Однако, если у ИТ обычно прямолинейная зависимость высоты окрашенной зоны от концентрации, то у РИУК градуировочный график не линеен (рисунок 1), т.е по мере увеличения сечения относительная высота окрашенной зоны конуса снижается, но на чувствительность индикаторного конуса это не оказывает влияния.
50 100 150 200
Концентрация синильной кислоты, мг/л
Рисунок 1 - Сравнительные градуировочные графики по определению синильной кислоты в растворе: 1 - с помощью индикаторного конуса; 2 - с помощью индикаторной трубки.
Проведено определение ряда беззольных соединений с помощью РИУК, содержащих тот же наполнитель, что и в упомянутых ИТ [2], при этом достигнуто Смин = 0,05 мг/л. Разработаны также РИУК с адсорбционным закреплением индикаторов в наполнителе с более высокой чувствительностью (мг/л) по сравнению с ИТ для определения токсичных веществ; Смин : фосгена - 0,1 мг/л; метила бромистого -
0.1.мг/л; сероводорода - 2,10-3 %; активного хлора - 0,1 мг/л.
Из градуировочного графика для синильной кислоты (рисунок 2) видно, что нижняя граница определяемых содержаний С мин на порядок ниже в случае РИУК по сравнению с ИТ.
Таким образом, применение РИУК в лабораторных и экспресс-анализах химически опасных веществ в лабораториях МЧС России позволит существенно повысить качественный уровень и оперативность определения токсичных опасных соединений в растворах жидкостей, в т.ч. в воде.
Список использованной литературы:
1. Золотов Ю.А., Цизин Г.И., Дмитриенко С.Г., Моросанова Е.И. Сорбционное концентрирование микрокомпонентов из растворов. Применение в неорганическом анализе. - М.: Наука, 2007. - С.249-251.
2. Островская В.М., Прокопенко О.А., Уткин А.С. Реагентные индикаторные трубки на основе хромогенных ионообменных дисперсных кремнезёмов // Второй съезд аналитиков России (Москва, 2327 сентября 2013 г.). Тезисы докладов. - С.15.
© Квашнин А.Б., Епишин А.М., 2021
