Введение к работе
С другой стороны, кинетические методы анализа в их каталитическом варианте являются одними из самых чувствительных аналитических методов, разнообразные индикаторные реакции позволяют определять- практически все возможные ионы, многие органические вещества. Каталитические методы без труда автоматизируются в рамках проточно-инжекционного анализа, однако, селективность их часто недостаточна.
Разработка ' гибридного метода на основе экспрессной, высокоселективной ионной хроматограф и универсальных чувствительных кинетических методов, где последние используются в системе проточного послеколоночного детектирования, позволила бы решить как выше перечисленные, так и многие другие задачи аналитической науки и практики и потому представляется весьма перспективной.
Цели и задачи исследования. Цель работы - . исследовать возможность применения кинетических методов анализа в потоке для детектирования в ионной хроматографія! (так называемое кинетическое детектирование) при определении как катионов, так и анионов, сформулировать общие принципы данного гибридного метода.
Конкретнім задачи были слвдувдими:
выбор модельных химических систем для проведения кинетического детектирования;
конструирование экспериментальной установки, разработка принципов ее эксплуатации;
исследование индикаторных реакций в проточной системе, выбор оптимальных условий проведения детектирования, разработка ПИА-методов определения ионов;
выбор условия хроматографировашя (изучение ионохроматографи-ческого поведения компонентов, подбор элюентов, пригодных для кинетического детектирования, колонок, скорости потока и т.п.);
осуществление хроматографирования с' кинетическим детектированием, разработка способов определения ионов, практическое применение метода в анализе;
реализация различных технических вариантов метода, их сравнение, рекомендации по использованию.
Научная новизна. Предложен новый способ детектирования в ионной хроматографии - кинетическое детектирование, продемонстрированы аналитические возмоююсти данного подхода на примере определения как катионов, так. и анионов. Разработаны метода разделения некоторых тяжелых металлов в .виде анионных комплексов с ЭДТА и одновременное определение металлов и неорганических анионов в двухколоночном варианте с кондуктометрическим детектированием. Разработаны методы чувствительного определения анионов слабых неорганических кислот (С03 , N02 , S , SCN , SOg , S203 ) совместно с анионами сильных ионной хроматографией, а также методы экспрессного проточно-инжекциошюго определения рада ионов. Методы применены к анализу ряда объектов.
Предложен модульный вариант установки для реализации метода и различные способы его использования.
Обобщены ' принципы разработки подобных гибридных методов, вопросы выбора систем разделения - детектирования, оптимизации условий эксперимента.
На защиту выносятся;
-
Идея нового способа детектирования в ионной хроматографии - с использованием индикаторных кинетических реакций в потоке.
-
Вариант экспериментальной хроматографической установки для кинетического детектирования.
-
Данные о закономерностях удерживания анионных комплексов аелеза (II), кальция, кобальта, мзпшя, марганца, меди, никеля, свинца и цинка с ЭДТА на различных шшонообменниках. Способы определения металлов в Еиде аниошшх комплексов, а также металлов и анионов одновременно в двухколоночном варианте с кондуктометрическим детектированием.
-
Метода ионохроматографического определения карбонат-, родшшд-, сульфид-, сульфит-, тиосульфат-ионов, а также данных ионов совместно с бромидом, нитратом, нитритом, фторидом, хлоратом, хлоридом, сульфатом, фосфатом . в одно- и двухколоночном вариантах с блоком (кондуктометрический, кинетический) детекторов; результаты анализа некоторых объектов.
Б. Экспрессный ПИА-метод определения карбонат-иона, в том числе и в
ряде конкретных объектов. 6. Метод "изолированного стат-реактора" для реализации кинетического детектирования. Обсуждение влияния различных элементов проточной системы на величину аналитического сигнала и фона. .7. Рекомендации по выберу химических систем разделения и детектирования, условий проведения измерений. 8. СЯщке принципы разработки гибридных методов определения ионов на основе ионной хроматографии, ІША и кинетических методов. Практическая ценность работа. Работа выполнена на серийном аналитическом оборудовании, в основном с применением отечественного шшонообмэпншеа низкой емкости Хикс-1 (Ока-1).
Успешно решены сложные и актуальные задачи экспрессного чувствительного определения анионов слабых неорганических кислот и одновременное определение анионов сильных и слабых кислот. Разработаны ПИА-матоды определения ряда ионов.. Предложены методики анализа реальных объектов. Растрепы возмошости ионной хроматографии как метода- в целом. Описывается ряд технических усовершенствований, позволяющих улучшать результаты анализе.
Апробация работы и публикации. Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных работах. Результаты . исследований докладывались на I Всесоюзной конференции по ионной хроматографии (Москва, 1989' г.), на научных коллоквиумах, лабораторий концентрирования, хроматографии и кинетических методов кафедры аналитической химии химического факультета МГУ и лаборатории концентрирования Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского АН СССР.
По итогам работы оформлена заявка на изобретение "Способ хроматографического определения неорганических ионов", на которую получено положительное решение ВНИИГПЭ от 04.01.92.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка цитируемой литературы. Первая глава - обзор литературы по способам детектирования в ионной хроматографии и проточным вариантам кинетических методов. Вторая глава - методическая, здесь рассматриваются принцип метода, логика исследования, приборы и материалы. Глава 3 посвящена обсуждению возможностей кинетического двтектироваїшя при определешш некоторых металлов, в главе 4 приводятся примеры использования метода для определения анионов, а также различные технические варианты его осуществления. В главе 6 формулируются общие принципы объединения в одной системе ионной хроматографии. ПИА и кинетических методов, суммируются возмокности данного метода на сегодняшний день.
