Лекция 4. Аналитическая химия воздуха. Экспресс-методы определения загрязнений воздуха.

Методы определения отдельных загрязнителей.

- Спектрофотометрия – определяют аммиак, формальдегид.

- Атомно-абсорбционная спектрометрия – соединения металлов.

- ГХ - вещества, которые можно перевести в газовую фазу при температуре <250 ^oC: неорганические газы, углеводороды, ЛОС, хлорсодержащие СОЗ.

- ВЭЖХ: высококипящие или термически неустойчивые соединения.

 

Детекторы в газовой хроматографии

№	Название	Тип	К чему селективен	Нижняя граница определяемых содержаний	Протяжен-ность лин. диапазона
	Пламенно-ионизационный детектор (ПИД, FID)	Универс.	-	10 пг/с (по С)	107
	Термоионизационный детектор (ТИД, ТID): ПИД + RbBr илиCsBr	Селект.	N- и P- содержащие соединения	1 пг/с (по N) 5 пг/с (по Р)	104
	Фотоионизационный детектор (ФИД, РID)	Селект.	Ароматические углеводороды и галогенпроизводные	-	107
	Детектор электронного захвата (ДЭЗ)	Селект.	Атомы галогенов Сl !	0,2 пг/с (по Сl)	104
	Детектор Холла: электролитический кондуктометрический ЭЛКД (восстановление органических веществ)	Селект.	Cl→HCl, S→SO2, N→ NH3; Градуировка по нетоксичным компонентам	1 пг/с (по Cl) 5 пг/с (по S)	106 104
	Масс-спектрометри-ческий детектор (МСД)	Универс.	Характеристи-ческие ионы	1 пг	105
	Пламенно-фотометрический детектор (ПФД, FPD)	Селект.	S — 394 нм, Р — 526 нм		104
	Атомно-эмиссионный детектор, фотодиодное детектирование (АЭД)	Регули-руемая селект.	Ко многим элементам: C, H, O, N, S, Hal, металлоорганика	От 0.2 пг/с до 50 пг/с	104
	ИК-детектор	Универс.	Соединения, поглощающие в ИК-области		103
	Детектор по теплопроводности, катарометр (ДТП)	Универс.		1 пг/мл - 1 нг/л	105

 

1. Кулонометрические газоанализаторы.

2. Стационарные и переносные приборы. Индикаторные трубки.

3. Газовые сенсоры.

 

1. Кулонометрические газоанализаторы.

Кулонометрия Q=n_e^.F^.n(A), Q - количество электричества;

n(A) – количество вещества.

, отсюда ток ~ с (А);

 

Катод	Анод
О2 ограничивает применение катода	Конкурирующих реакций меньше, чем на катоде

 

 

Пример: Газоанализатор (Titrilog) для определения иприта и других серосодержащих соединений воостановительного характера:

 

SO₂ + Br₂ + 2H₂O Û SO₄^2- + 2Br^- + 4H⁺.

 

.

Избирательное поглощение мешающих компонентов:

Компонент	Поглотитель
Озон	Кристаллы FeSO4
О3 и NO2	Поглощают раствором KI
SO2	Cлой асбеста и твердого NaOH
H2S	Ag-волокна при 150°С
NO	Окисляют до NO2 с помощью озона, затем NO2 поглощают триэтаноламином или ацетатом натрия

Получение чистого воздуха: последовательность фильтров и устройств:

- воздушный насос;

- фильтр для пыли;

- генератор озона (NO®NO₂);

- активированный уголь (SO₂, NO₂, О₃);

- NaOH (CO₂);

- Ag – волокно, гопкалит (СО®CO₂);

- Силикагель (Н₂О);

- Регулятор объема потока.