Современные методы контроля химических веществ, загрязняющих окружающую среду, — по сути, физико-химические методы, их также называют "инструментальными методами анализа". В их числе:
- газовая хроматография. В его основу положен анализ смеси веществ в
результате распределения компонентов между несмешивающимися газами. Одна из них подвижна - инертный газ (азот, гелий и др.), другая - неподвижная (высококипящая жидкость или твердая фаза). Метод имеет два варианта: газоадсорбционный и газожидкостной. Качественный анализ состоит в сравнении на хроматограмме периодов времени удерживания данного вещества от момента ввода пробы в испаритель до момента, соответствующего максимальному значению сигнала для данного компонента. Количественный анализ основан на прямопропорциональной зависимости содержания вещества в пробе от площади пика данного компонента на хроматограмме. Разновидности метода газовой хроматографии:
- метод абсолютной калибровки. Заключается в построении графиков зависимости высоты от содержания компонента в смеси;
- метод внутреннего стандарта. Основан на введении в анализируемую смесь известного количества вещества, принимаемого за стандарт;
- метод нормализации площадей пиков. Может быть использован лишь тогда, когда все компоненты известны и полностью разделены;
• высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Этот метод позволяет разделить высококипящие жидкости и твердые вещества, которые затруднительно определять методом газожидкостной хроматографии (полициклические ароматические углеводороды, аминокислоты, ПАВ, пестициды и др.);
• тонкослойная хроматография (ТСХ). Разделение происходит на специальных пластинках для тонкослойной хроматографии. Неподвижной фазой могут служить оксид алюминия, ионообменные смолы с добавками крахмала и гипса. Определяемые вещества проявляются на хроматограмме в виде пятен в результате обработки специальным реактивом (нингидрид при анализе аминокислот). Количественную оценку проводят или непосредственно на пластинке с помощью планиметра, или путем снятия окрашенного пятна с хроматограммы растворителем и определяют содержание компонента фотометрическим методом;
• ионная хроматография. Объединяет принцип ионообменной хроматографии с кондуктометрическим детектированием. В основу этого метода положено элюентное ионообменное разделение ионов с последующим подавлением фонового сигнала элюента. В последнее время развивается ионная хроматография без подавления фонового сигнала элемента и с разными способами детектирования: ионометрический, фотометрический, атомноабсорбционный. Достоинством метода являются низкий предел определения - 1 х 10-6 мг/мл, селективность, быстрота получения результатов, возможность одновременного определения неорганических и органических ионов, широкий диапазон определяемых концентраций;
- хроматомасс-спектрометрия (ХМС). Это газовая хроматография с масс- спектрометром в качестве детектора. Данный метод позволяет расшифровывать состав сложных смесей и определить их по одной пробе;
- полярография (и вольтамперометрия). Полярография - один из электрохимических методов анализа. Полярограмма — это зависимость силы тока от величины приложенного напряжения на электроды. Основные типы полярографии — постояннотоковая и переменнотоковая. Переменнотоковая имеет подразделы в зависимости от формы амплитуды переменного тока — квадратно-волновая, трапецеидальная и т. д.; в зависимости от полярности электрода — катодная (восстановление) и анодная (окисление), которую иногда называют вольтамперометрией. В анодной полярографии в отличие от катодной используют только твердый электрод; применяют индифферентный или фоновый электролит (фон);
- анализ атмосферного воздуха с помощью газоанализаторов. Ими можно определить содержание в воздухе диоксида серы, оксида азота и оксида углерода. В отличии от хроматографов, полярографов и т. д. газоанализаторы обладают высокой чувствительностью, точностью и избирательностью. Они могут быть полезны для оперативного контроля состояния атмосферы.
Методы и инструменты
