СОДЕРЖАНИЕ
Основные условные обозначения, индексы и сокращения...........4
ВВЕДЕНИЕ......................................................6
ГЛАВА I. Современные физико-химические методы контроля содержания микроэлементов в жидкостях
1.1. Традиционные методы наблюдения и контроля загрязнения водных сред................................................10
1.2. Особенности оптических методов определения концентраций химических элементов.......................................13
1.3. Предпосылки создания метода лазерной искровой спектроскопии..............................................18
ГЛАВА II. Аппаратный комплекс для реализации метода лазерной искровой спектроскопии (ЛИС)
2.1. Метод лазерной искровой спектроскопии (ЛИС) для определения элементного состава конденсированных сред........................23
2.2. Лазерный источник для реализации метода ЛИС в задачах исследования загрязнения жидкостей...............................28
2.3. Спектрометр и автоматизированная система обработки экспериментальных данных при регистрации загрязнения жидких
сред..........................................................38
ГЛАВА III. Характеристики лазерной плазмы, генерируемой на поверхности многокомпонентных жидкостей.
3.1. Исследование процессов формирования эмиссионных спектров лазерной плазмы, генерируемой на поверхности жидкости............47
3.2. Смещение центров эмиссионных линий при возбуждении лазерной плазмы на поверхности твердой мишени, расположенной в нормальной атмосфере........................................................58
3.3. Методика двухимпульсного возбуждения лазерной плазмы для
анализа загрязнения жидких сред с помощью ЛИС.............67
ГЛАВА IV. Результаты оперативного контроля загрязнений водных сред методом ЛИС.
4.1. Исследования элементного состава модельных растворов.82
4.2. Выбор оптимальных характеристик метода ЛИС...........90
4.3. Экспериментальное определение элементного состава реальных
сточных вод..............................................100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................ИЗ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......................................................115
ПРИЛОЖЕНИЕ................................................122
3
Щей, лежащие в основе физико-химических методов анализа, были выдвинуты М.В.Ломоносовым, который указал на важность наблюдений, связанных с тем, сколько и в какую сторону изменилось каждое свойство при изменении каждой составной части. Чтобы, наконец, из сопоставления того или другого можно было выяснить природу и истинную причину их'’. Свое дальнейшее развитие физико-химические методы анализа получили в трудах Д.П.Коновалова, Д.И.Менделеева.
Методика проведения физико-химических методов в основном одинакова и сводится к следующему: в зависимости от свойств
анализируемой системы подбирается метод анализа; готовится ряд стандартных растворов (серий); измеряется физическое свойство всех растворов на соответствующем приборе; по полученным данным строят градуировочный график в координатах “состав-свойство”; измеряется физическое свойство анализируемого образца и по графику определяется состав.
Классификация физико-химических методов анализа основана на характере используемых свойств системы. Можно выделить три основные группы физико-химических методов: оптические, электрохимические,
хроматографические.
В оптических методах анализа используют связь между оптическими свойствами системы и ее составом. В эту группу входят следующие методы анализа: колометрический, нефелометричсский и турбидиметрический, люминесцентный, поляриметрический, рефрактометрический.
Электрохимические методы анализа основываются на взаимосвязи электрохимических свойств системы от ее состава. К этой группе относят: кондуктометрический, потенциометрический, электрогравиметрически й, кулонометрический, полярографический.
Хроматографические методы анализа характеризуют различия в адсорбции различных по составу и строению веществ.
II
Быстрота, точность, простота операций, высокая чувствительность, возможность автоматизации аналитического контроля производства обеспечивают применение физико-химических методов анализа в самых различных отраслях промышленности: химической, нефтяной,
металлургической, фармацевтической, пищевой и т.д. Эти методы незаменимы также при проведении мониторинга загрязнения водных сред. Сеть, предназначенная для наблюдения и контроля за загрязнением водных акваторий, состоит из стационарных специализированных станций и временных экспедиционных пунктов. Все пункты стационарной сети обязательно совмещаются с гидрологическими постами, на которых измеряют расход воды или с участками’, обеспеченными расчетными гидрологическими данными.
График отбора проб воды на водных объектах зависит от важности пункта наблюдения для народного хозяйства и изменчивости концентрации определяемых веществ. На водных объектах, находящихся под воздействием предприятий, на которых производственный цикл относительно стабилен, сроки проведения наблюдений зависят главным образом от гидрологического режима контролируемого объекта. Если же работа промышленного предприятия носит сезонный характер, частота контроля зависит от режима производства.
Наличие большого количества веществ, для каждого из которых установлена предельно-допустимая концентрация, ставит перед станцией наблюдения задачу определить перечень веществ и показателей, подлежащих контролю в первую очередь. К такому отбору возможны разные подходы. Так наблюдение ведется прежде всего за веществами, выброс которых имеет массовый характер, а поэтому загрязняет окружающую среду (за нефтепродуктами, фенолами, детергентами, тяжелыми металлами и т.д.). Наблюдение может проводится за температурным режимом водного объекта, содержанием взвешенных веществ, минерализацией, цветом воды,
12
- Київ+380960830922