Главная » 2014»Август»10 » Скачать Разработка методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных бесплатно
9:35 PM
Скачать Разработка методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных бесплатно
Разработка методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных вод Тамбовской области
Диссертация
Автор: Кошаров, Алексей Николаевич
Название: Разработка методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных вод Тамбовской области
Справка: Кошаров, Алексей Николаевич. Разработка методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных вод Тамбовской области : диссертация кандидата химических наук : 03.00.16, 02.00.02 Москва, 2006 108 c. : 61 07-2/197
Объем: 108 стр.
Информация: Москва, 2006
Содержание:
Введениел>
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ХРОМ И МЕДЬ - НОРМИРУЕМЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
11 Биохимические свойства меди и хрома и их комплексообра?ующая способность
12 Миграция меди и хрома в поверхностных водах
13 Современное состояние методов определения меди и хрома в поверхностных водах
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2 ИСХОД11ЫЕ РАСТВОРЫ, РЕАГЕНТЫ И Г1РИМЕ1 ШЕМАЯ
АППАРАТУРА
21 Исходные растворы и реагенты
22 Применяемая аппаратура
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ
ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ РОДАНИНА, 3-АМИ1ЮРОДАН1IHA И ТИОПРОПИОРОДА11И1 1А В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ НА
ГЛАВА 4 СПЕКТРОФО'1 ОМЕТРИЧЕСКОЕ 011РЕДЕЛЕ11ИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ В ПОВЕРХНОС П1ЫХ ВОДАХ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
41 Цветная реакция меди с сульфонитрофенолазо-3-аминороданином
412 Оптимизация условий выполнения цветной реакции
413 Состав и строение комплексов
414 Чувствительность и избирательность цветной реакции
42 Разработка спектрометрического метода определения меди с сульфонитрофенолазо-3-аминороданином в поверхностных водах
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛАБИЛЬНЫХ ФОРМ МЕДИ И ХРОМА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ ТАМБОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
Введение:
Как известно, соединения тяжелых металлов являются катализаторами 4 биохимических процессов и воздействуют на развитие водных организмов. Такое воздействие может быть стимулирующим, угнетающим или нейтральным, в зависимости от природы металла, концентрации и формы его существования в воде.
В отличие от многих других загрязняющих веществ, особенно органических, тяжелые металлы в зависимости от их химических свойств могут находиться в природных водах в виде частиц с различной степенью дисперсности, в частности в виде взвесей и коллоидов, простых или сложных гидратированных катионов и анионов, гидроксокомплексов, низко- и высокомолекулярных комплексных соединений с неорганическими и органическими лигандами различной структуры и прочности, оказывающих различное воздействие на физиологические функции биологических объектов.
Среди абиотических факторов водной среды, влияющих на физиологическую активность, в том числе на степень токсичности ионов металлов, можно выделить следующие: адсорбция на взвешенных частицах и гидроксидах железа и марганца; образование малорастворимых неорганических соединений (например, сульфидов, фосфатов, карбонатов и др.) и их выпадение из толщи водной массы в осадок; окисление металлов, обладающих несколькими степенями окисления в зависимости от рН и Eh воды (например, Fe, Мп, Сг и др.); поглощение и захоронение ионов металлов донными отложениями водоемов; рН, жесткость и щелочность воды; гидролиз и комплексообразование в условиях природных вод и некоторые другие. Трудно отдать предпочтение какому-либо из этих фактов, поскольку в определенных условиях в различных по физическим и химическим характеристикам водных объектах каждый из них может быть доминирующим.
Установление фактического уровня загрязнения поверхностных вод, j . представляющих собой сложные объекты анализа, ввиду их исключительной \ многокомпонентности и широкого концентрационного диапазона элементов, тяжелыми металлами является одной из наиболее серьезных проблем , особенно в природных экосистемах, в которых в принципе не протекают природные процессы самоочищения от металлов, поскольку они мигрируют из одного объекта экосистемы в другой, аккумулируясь и вызывая порой вторичные загрязнения.
Поведение тяжелых металлов в поверхностных водах обусловлено специфичностью их миграционных форм, доминирующим вкладом участия наиболее активной из них в химических, физико-химических и биохимических процессах, происходящих в этих экосистемах. Поэтому при исследовании природных и антропогенных процессов представляется важным как оценка физико-химических свойств металла, так и оценка лабильной (т.е. химически активной) формы в целом. Для понимания миграционного механизма и установления истинного критерия токсичности тяжелых металлов недостаточно определения только валового их содержания. Возникает объективная необходимость в дифференцировании их химических форм - окисленных, восстановленных, метилированных, хелатированных - и зависимости от физической структуры природных сред.
Анализ литературных данных за последние десять лет показывает, что число работ по изучению лабильных форм существования тяжелых металлов в различных природных средах и методам их определения ограничено. Как правило, эти методы позволяют определять только валовое содержание тяжелых металлов. Выбор наиболее оптимального аналитического метода представляет довольно сложную задачу. Требования, предъявляемые к нему продиктованы специфичностью, сложностью природной матрицы анализируемых объектов, чувствительностью, избирательностью, воспроизводимостью и правильностью определения, экспрессностью и экономичностью массовых анализов, возможностью применения доступного и простого аналитического оборудования. i > »
Актуальность темы. Нормированию качества поверхностных вод, \ \ содержащих тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, хром, медь, никель, цинк и др.), в соответствии с международными стандартами по аналитическому контролю поверхностных вод уделяется повышенное внимание. Высокая потенциальная токсичность и канцерогенность этих элементов, биохимическая активность, комплексообразующая и миграционная способность, эффективность их накопления в поверхностных водах предопределяют необходимость их оперативного контроля.
В настоящее время в аналитической практике для определения хрома и меди в поверхностных водах применяют в основном физико-химические методы, позволяющие определять только валовое содержание этих элементов. Однако, для определения истинного индекса загрязнения водной экосистемы медью и хромом недостаточно определения только валового содержания этих элементов. Важным и актуальным представляется разработка комбинированных аналитических методов, сочетающих выделение лабильных (т.е. химических) активных форм меди и хрома и последующее высокочувствительное их определение.
Цель работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темами «Комплексный экологический мониторинг объектов окружающей среды» и «Разработка методов аналитическою контроля приоритетных зафязнителей в объектах окружающей среды», входящими в план научно-исследовательских работ кафедры неорганической и аналитической химии Московского государственного университета технологий и управления.
Цель работы состояла в разработке комбинированных высокочувствительных и ' воспроизводимых методов аналитического контроля лабильных форм меди и хрома для оценки экологического состояния поверхностных вод Тамбовской области.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: б
1. Проведение критического анализа биогеохимииеских свойств меди и хрома, их комплексообразующей и миграционной способности и современных методов айалитического контроля содержания этих элементов в поверхностных водах.
2. Исследование специфических особенностей химического состава анализируемых водных объектов и на этой основе обоснования целесообразности выбора и применения метода органических реагентов в гидрохимическом мониторинге для определения меди и хрома как эффективного с позиции экономичности, универсальности, массовости контрольных измерений.
3. Поиск новых высокоизбирательных реагентов на медь и выбор из них наиболее аналитически эффективного, обеспечивающего высокую селективность определения.
4. Разработка спектрофотометрического метода для определения валового содержания меди в поверхностных водах Тамбовской области.
5. Разработка схем выделения химически активных форм меди и хрома, новых комбинированных высокочувствительных и воспроизводимых методов их определения и апробация их на реальных водных объектах.
Научная новизна работы. Впервые исследованы комплексообразующие свойства 7 азореагентов на основе роданина, 3-аминороданина и тиопропиороданина с целью использования их в качестве потенциальных аналитических реагентов на медь.
Проведено изучение новЪй цветной реакции меди с сульфонитрофенолазо-3-аминороданином, оптимизированы условия ее выполнения. Получены экспериментальные данные о составе образующегося комплекса, оценена чувствительность и избирательность реакции.
Разработана схема выделения неорганических и органических форм меди и хрома в поверхностных водах Тамбовской области.
Практическая значимость работы.' Разработаны достаточно высокочувствительные, высокоизбирательные и воспроизводимые методы определения меди и ^ хрома в поверхностных водах Тамбовской области,
•г позволяющие оценить в них валовое содержание этих элементов и t содержание неорганических и органических форм с чувствительностью определения 0,005 мкг Cu/мл и 0,005 Сг/ мл.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на VII научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности третьего тысячелетия» (Москва, 2001), VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и стандартизации пищевых продуктов» (Москва, 2002), I Всероссийской конференции «Научные аспекты экологических проблем России» (Москва, 2002), IX Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (Москва, 2003), X Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (Москва, 2004), XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (Москва, 2005), XII Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (Москва, 2006).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, главы литературного обзора, четырех глав экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы, включающего 86 наименований. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 25 рисунков,
