1 / 31

Экоаналитическая химия

Экоаналитическая химия. Лекция 3. Аналитическая химия воздуха. Основные компоненты воздушной среды Приоритетные загрязнители Специфика воздуха как объекта анализа Отбор проб Методы определения отдельных загрязнителей. Что такое «чистый воздух»?.

marek
Download Presentation

Экоаналитическая химия

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Экоаналитическая химия Лекция 3

  2. Аналитическая химия воздуха • Основные компоненты воздушной среды • Приоритетные загрязнители • Специфика воздуха как объекта анализа • Отбор проб • Методы определения отдельных загрязнителей Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  3. Что такое «чистый воздух»? Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  4. Загрязнители природного и биогенного происхождения NH3 H2S HF CO HCl SО2 ЛОС CO2 CH4 Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  5. Природные превращения загрязнителей биогенного происхождения Ассимиляция и рециклизация – превращение в безвредные продукты микроорганизмы SО2 + О2 SО42- микроорганизмы 2 СО + O22CO2 Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  6. Загрязнители антропогенного происхождения и ксенобиотики • NOx, CO2, SO2, NH3, H2S, Cl2, Br2, HHal, AsH3, PH3; • Кислоты, эфиры, альдегиды, спирты, кетоны, амины; • АрУ, нитросоединения; • ПАУ, хлорорганические вещества; • Пестициды Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  7. 1970 г. Акт о чистом воздухе – стандарт для 5 загрязнителей • Все взвеси – мельчайшие твердые частицы и капли • SO2 - ядовит для растений и животных , причина кислотных дождей • Озон и другие фотохимические окислители – высокотоксичны для живых организмов • Угарный газ • Оксиды азота: NO, NO2, N2O4 Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  8. Стандартный индекс загрязнения воздуха - % от стандарта для загрязнителя с наиболее высокой концентрацией Стандартный индекс (СИ) по i-тому загрязнителю: Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА): k – коэффициент пересчета на SO2(к = 1): 0.85 (4 класс); 1.0 (3 класс); 1.3 (2 класс); 1.5 (1 класс) • 0-50% - качество воздуха хорошее • 50-100% - умеренное • 100-200% - нездоровое • 200-300% - очень нездоровое • 300-400% - опасное • более 400% - очень опасное Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  9. NH3 + HCl = NH4Cl – твердый аэрозоль Химическиепревращениязагрязнителей Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  10. Классы опасности антропогенных загрязнителей воздуха 1.Чрезвычайно опасные 2. Высокоопасные 3. Умеренно опасные 4. Мало опасные Озон 0.16 мг/м3 Бенз(а)пирен 0.1 мкг/100м3 NO2 0.085 мг/м3 Фенолы 0.01 мг/м3 NO 0.4 мг/м3 CH3OH 1 мг/м3 C2H5OH 1 мг/м3 CO2 CnH2n+2 Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  11. Cуммарное действие загрязнителей • NH3и H2S; • NH3, H2S и формальдегид; • PbO и SO2; • Циклогексан и бензол. Нормирование загрязнителей суммарного действия: Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  12. Агрегатное состояние загрязнителей воздуха • Газообразные вещества (NH3, озон); • Пары (АрУ, Сl-АрУ, спирты) • Жидкие аэрозоли; • Твердые аэрозоли Мельчайшие частицы < 2.10-5 см; Большие 2.10-5 - 1.10-4 см Гигантские > 1.10-4 см Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  13. На концентрацию загрязнителей в воздухе влияют: • Метеорологические условия – температура, давление, влажность; ветер; • Топографические факторы – рельеф местности, расстояние от источника загрязнения • Воздушные массы быстро перемещаются и смешиваются. Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  14. Определение следовых количеств загрязнителей Погрешность определения следовых количеств загрязнителей 10 % Пробоотбор 60 % Измерение сигнала Пробоподготовка 30 % Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  15. Проба 1 Результат1 Результат 1 ВОЗДУХ ВОЗДУХ Проба Проба 2 Результат 2 Результат2 ε ε Проба 3 Результат3 Результат 3 Проба 4 Результат4 Результат 4 Проба 5 Результат5 Результат 5 Результат анализа – доверительный интервал Вариант 2 Вариант 1 Екоаналітична хімія. Лекція 4.

  16. Анализ проб в лаборатории: интерпретация результатов Екоаналітична хімія. Лекція 4.

  17. Анализ проб в лаборатории: интерпретация результатов Екоаналітична хімія. Лекція 4.

  18. Способ улавливания и агрегатное состояние загрязнителей воздуха Относительная летучесть • если > 50, для анализа берут газовую фазу (пары); • если < 0.1, для анализа берут аэрозоль. ПХДД, ПХДБ : и пар, и аэрозоль Екоаналітичнахімія. Лекція 3.

  19. Отбор проб воздуха без концентрирования Источники погрешностей: 1) Нарушение герметичности; 2) Сорбция на стенках контейнера В контейнеры: • шприц; • пипетка; • пластиковый мешок; • резиновая камера. На 1 кв.см стекла адсорбируется 8-18 мкг бензина Если в 100 мл воздуха содержится 20-100 мкг бензина Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  20. Контейнеры Бензол, толуол, фреоны, метан, оксиды углерода, сероводород и др. в-ва в газообразном состоянии • Отбор проб • Пропускают воздух через контейнер с небольшой скоростью • Впускают воздух в предварительно вакуумированный сосуд • Заполняют через нипельное устройство Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  21. Источники погрешностей: 1) Неточное измерение объема; 2) Неправильный учет агрегатного состояния; 3) Проскок загрязнителя Отбор проб воздуха с концентрированием Воздух прокачивают через: • Жидкие поглотители; • Твердые сорбенты; • Фильтры; • Криогенные ловушки лед – вода (0 0С); лед – хлорид натрия (-16 0С); твердая углекислота – ацетон (-80 0С); жидкий азот (-185 0С). Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  22. Поглотительные растворы для определения некоторых загрязнителей Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  23. Характеристика методов отбор проб воздуха

  24. Сколько? Как быстро? Как долго? Необходимый объем воздуха , м3 : • mmin— нижняя граница определяемого загрязнения, мг; • vраствора — объем поглотительного раствора или раствора после извлечения; • vаликвоты — объем аликвоты, взятой для анализа; • К — коэффициент кратности ПДК (1/2, ⅓ и т.п.) Скорость аспирации от 0.1 до 400 л/мин. Длительность 30мин (атм.) или 15 мин (воздух рабочей зоны, выбросы) Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  25. Извлечение загрязнителя из ловушки • Жидкие поглотители – почти нет проблем; • Твердые сорбенты – экстракция (CS2, CCl4, хлорбензол, ацетон, метанол, этанол); термодесорбция; • Фильтры (аэрозоли) – экстракция, растворение фильтра; • Криогенные ловушки – вынуть ловушку из криостата • Методики ЕРА ТО-14 и TO-15: воздух пропускается через петлю, заполненную стеклянными шариками и охлаждаемую парами жидкого азота. Затем петля быстро нагревается и производится сброс аналитов в колонку. Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  26. Методы определения отдельных загрязнителей воздуха • Аммиак, формальдегид – спектрофотометрия;. • Соединения металлов - атомно-абсорбционная спектрометрия; • Групповое и компонентное определение ЛОС – ГТХ, ГЖХ; • Неорганические газы – ГТХ, тефлоновые колонки, полимерные НФ; • ПАУ- ГХ-МС, ВЭЖХ с ФлДетектором; • Хлорбензолы и хлоралканы – ГХ с ФИД или ДЭЗ; • Хлорорганические пестициды – ГХ с ТИД и ДЭЗ; • ПХДД, ПХДФ, ПХБ – комбинация методов ГХ+МС, ВЭЖХ-ИК-ФС. Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  27. Детекторы в газовой хроматографии Екоаналітичнахімія. Лекція 3.

  28. Детекторы в ГХ Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  29. Детекторы в ГХ Детектор электронного захвата ДЭЗ Катарометр ДТП Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  30. Детекторы в ГХ Фотоионизационный ФИД Пламенно-ионизационный ПИД Пламенно-фотометри-ческий ПФД Екоаналітична хімія. Лекція 3.

  31. Спасибо за внимание! Екоаналітична хімія. Лекція 3.

More Related