Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
При гидрогеохимических исследованиях необходимо выбрать среди множества методов такие, которые позволят получить при определенном химическом составе подземных вод максимальную и точную информацию, необходимую именно для данного вида и данной стадии исследований. В противном случае можно получить либо искаженные данные о содержаниях элементов, либо правильные и точные данные, но с большими экономическими затратами, не соответствующими данному виду и стадии исследований.
Для современного развития химико-аналитических исследований подземных вод характерны следующие тенденции: а) увеличение числа определяемых компонентов, особенно находящихся в водах в микроконцентрациях; б) увеличение предела обна-эужения (чувствительности определения) многих элементов; *) усовершенствование и создание новых экспрессных и высоко-!увствительных инструментальных методов определения микро-«шпонентов, особенно физических (спектральные, радиоактива-ционные, полярографические, ионоселективные электроды и пр.); г) расширение работ по методам определения органических веществ подземных вод, газов и изотопов.
Основная трудность приложения многих аналитических методов к анализу содержаний элементов, являющихся микрокомпонентами в подземных водах, заключается в многообразии их миграционных форм. Многие из этих форм достаточно сложны и устойчивы, между тем как ряд аналитических методов рассчитан только на определенные (преимущественно простые) их формы нахождения в водах. В связи с этим часто существует несоответствие между природными миграционными состояниями элементов в подземных водах и теми их формами, которые положены в основу методов анализа (формы определения).
1.4.1. Методы аналитического определения макро- и микрокомпонентов
Для определения химического состава подземных вод, наряду с классическими химическими методами (весовым, объемным), широко используют такие физико-химические методы, как колориметрия, фотолюминесценция, потенциометрия, кондуктомет-рия и др., а также инструментальные физические методы —
44
атомноабсорбционная спектрометрия, газовая и жидкостная хроматография, ультрафиолетовая и инфракрасная спектрометрия, радиоактивационные и т. д. {35]. Сравнительная характеристика различных методов анализа химического состава подземных вод приведена в табл. 1.5.
? •
1.4.2. Методы аналитического определения органических веществ
а
•
В последние годы к разработке и усовершенствованию этих методов привлечено внимание широкого круга исследователей, что связано, прежде всего, с проблемами загрязнения окружающей среды в целом и источников водоснабжения, в частности. Известно, что подавляющее число загрязнителей являются органическими веществами. Использование новой аналитической техники сделало возможным индивидуальный качественный и количественный анализ органических веществ на микро-(10"6 г), нано- (10~9 г) и пикограммовом (Ю-12 г) уровнях.
В настоящее время используются методы как непосредственного определения ингредиентов органического вещества в воде, так и с предварительным их концентрированием или выделением из воды различными растворителями (хлороформом, спирто-бензолом и др.) [18]. С их помощью определяют элементарный состав органических веществ (Сорг, N0pr. Sopr), их группы (фуль-вокислоты, битумы, смолы и др.) или индивидуальные соединения ((табл. 1.6).
. Наибольшее распространение за рубежом получило совместное хроматографическое и масс-спектрометрическое изучение органических веществ. С этой целью сконструированы высокоэффективные системы, объединяющие хроматографы с масс-спектрометрами и ЭВМ. В комплексах таких установок существует следующая последовательность операций:
— разделение в хроматографах анализируемых веществ;
— разделение веществ по массам в масс-спектрометрах;
— интерпретация полученных данных с помощью ЭВМ, в памяти которых хранятся масс-спектры большого числа органических и неорганических веществ.
В памяти ЭВМ может храниться информация о масс-спектрах тысяч веществ и это позволяет определять с помощью таких установок практически любые вещества, содержащиеся в подземных водах или поступающие в них в результате техногенных процессов.
В нашей стране широко используются хроматографы типа ЛХМ-8Д, «Газохром 1109», «Цвет», спектрофотометры в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне спектра типа СФ-16, СФ-4А, ИКС-22, ИКС-14 и др.
4S
Таблица 1.5. Сравнительная характеристика методов лимическиго ЙНЙЛИЗЙ подземных вод
Метод
Прибор Чувствительность, г/л Суммарная погрешность, % Анализируемые компоненты Аналитические весы ю-4 0,5—1 Макрокомпоненты Стандартное лаборатор- Ю-3—10-4 0,5—1 Макро- и микрокомпоненты ное оборудование * Спектрограф 10-з_Ю-« Полуколиче- Многоэлементный анализ ственный метод Пламенный фотометр, Ю-З—10-5 0,5—3 Щелочные и щелочноземельные спектрофотометр Ю-5—10-7 5—10 элементы АА-спектрофотометр Ю-З—10-7 0,5—10 Макро- и микрокомпоненты Фотоэлектроколориметр, ю-2—ю-3 1—5 Микрокомпоненты и органиче- спектрофотометр . Ю-5—10-7 5—10 ские вещества УФ-спектрофотометр Ю-2—5-10-7 1—10 То же ? ' * Спектрофлуориметр Ю-3—Ю-7 0,5—10 Полярограф 10-3—5-10-7 1—2 > Ионоселективные элек- 0,0IpX — Макро- и микрокомпоненты троды Неорганические и органические Ионный хроматограф ю-4 -
