Введение к работе
Актуальность. В связи с проблемам экологии и контроля ка- ' чества производства возникает необходимость использования наиболее информативных методов идентификации и определения следовых количеств органических веществ в водах на уровне & 1*10 %. Из-за недостатка соответствующих методических разработок и научной аппаратуры детальная расшифровка отдельных веществ в композиционно сложных смесях практически не проводится. Эти обстоятельства и определяют основные проблемы и направления аналитической химии исследования микропримесей органических соединений в водных средах.
Целью настоящей работы является разработка общего методического подхода к аналитическому исследованию микропримесей органических соединений нейтрального характера различных типов вод, применение которого позволило бы наиболее полно решить идентификационную задачу сложных по компонентному составу реальних вод- < ных объектов.
. Научная новизна работы заключается в разработке методического подхода к аналитическому исследованию органических соединений вод, включаицего в,себя стадии выделения, концентрирования, фракционирования, высокоэффективного разделения сложных по составу смесей при разлі чиых способах детектирования, идентификацию я количественное определение основных или наиболее важных компонентов. При этом разработаны необходимые методики подготовки, проб к анализу и методики исследования летучих, ограниченнолегучих и нелетучих органических соединений вод.
Усовершенствована методика динамического парофазного анализа в сочетании с методом хромато-масс-спектрометрии (ХМС), по- ' зволяющая проводить анализ в агрессивных средах (CIg, HOI), Яря использовании этой методики.проведено исследование летучих органических соединений в водах, а такие продуктов глубокого разложения модельных ароматических соединений различной природи при обработке их активным хлором.
Установлен химизм образования летучих элементохлорорганп-ческих веществ при разложении органических соединений различной природы активным хлором, позволяющий прогнозировать"образования продуктов глубокой деструкции в зависимости от'природі! разлагаемого соединения.
Экспериментально подобраны условия сорбционного концентрирования мякропримесей нейтральных органических соединений вод, последовательности элгоирования их с сорбентов и степени обогащения элюатов для изучения методами капиллярной газо-жидкосгной хроматографии (ПЯ), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭ2Х), масс-спектрометрии (МС) и ХМО.
Оптимизированы условия разделения сложных смесей ограничен-нолетучих органических веществ, выделенных из вод, при многоволновом УФ детектировании в градиентном режиме методом ВЭЖХ. В качестве подвижной фазы использована система вода (0,001 М НдРО^ рН 3,5) - ацетогштрил. Выбор этой системы основан на оптических и вязкостных свойствах фосфорной кислоты и растворителей.
Разработана методика определения полиядерных ароматических углеводородов (ПАУ) в шахтных водах методом ВЭ2Х при флуоресцентном и лазернорефрактометрическом детектировании.
Разработана методика разделения гуминовых и фульвокислот (ГОК) методом эксклвзконной ВЭЕХ. Проведена оценка молекулярно-массового распределения (ШР) ГФК.
Впервые проведена групповая, и индивидуальная идентификация органических загрязнителей конденсата перегретого пара, депонированных и шахтных вод при использовании масс-сцектрометрическкх и хроматографических методов анализа. Установлены уровень и характер загрязнителей исследованных вод.
Исследовано влияние различных факторов (начальная температура хроматографического анализа, скорость линейного программирования температуры анализа и давление на входе в колонку) на индексы удерживания при линейном программировании температуры анализа Іт в условиях капиллярной ГдХ. Показана возможность использования 1т для характеристики ограниченнолегучих соединений.
Практическая значимость работы. На основе разработанного методического подхода, который включает способы подготовки проб к анализу и физико-химические методы исследования, установлены органические загрязнители реальных водных объектов - конденсата острого пара, депонированных п шахтных вод. Выполнение данной работы было направлено на решение экологических и народно-хозяйственных задач для Павлоградской группы шахт Западного Донбасса, Среднеуральской ГРЭС и НПО "Микропроцессор".
Настоящая работа проводилась в плане выполнения ffifp "р..-.-работка методов анализа объектов скруяаюцеіі с-оеды и контро:; .
производства с использованием комплексних соединений" (Постановление Президиума All УССР Я 474 от 27.І2.Є5 г.).
На защиту выносятся:
схема исследования органических соединений вод;
выбор условий сорбционного концентрирования шкропримесей органических веществ из вод, способов их элюирования и степени обогащения для хроматографическнх и масс-сп&ктрометрических мето дов исследования;
методика динамического парофазного анализа летучих галоген-органических соединений вод в присутствии агрессивных агентов (С12> 11СІ);
.- хиштзм.процесса образования летучих' элементохлороргани-ческих соединений при разложении активным хлором органических веществ различной природы;
- методики исследования сграниченнолетучих и нелетучих ор
ганических веществ ВОД МеТОДОМ ВЭКХ При ЫПОГОВОЛНОВОМ УФ, ІЩО" і
ресцентном и лазернорефрактометрическом детектировании;
результаты исследования по идентификации органических загрязнителей в реальных водных объектах;
результаты количественного определения ооиошшх или наиболее важных органических загрязнителей вод.
Апробация аботы. Результаты работы доклггчгеались на Уїї, УШ, IX, ХП научных конференциях ИКХХБ'АН УССР .им. А.В.Душнского (Киев, 1984, 1985, 1986,'1990 гг.), Республиканском семинаре "Новое в химии и технологий води" (Киев, 1985 г.), II Республиканской конференции по аналитической химии (Ужгород, 1985 г.), УП Всесоюзном симпозиуме "Совреметшв проблемы прогнозирования, контроля качества воды водоемов и озонирования" (Таллинн, 1985 г.), Всесоюзном совещании "Современные аспекты синтеза и производства ионообменных материалов" (Черкассы, 1986г.), Международном симпозиума- специалистов стран-членов СЭВ "Комплпксггае методы контроля качества природной среди" (Москва, 1906 v.), Координаїшолішк совещаниях Украинского отделения Научного совета АЯ СССР її» проблеме "Аналитическая хнкия" (Киев, 1987 г., Лг.яоп, 1909 г., Jirtonpo--петровок, 1990 г.), 4-ом Советско-японском лишоэиумя (Москва, Тйшгент, IS88 г.), I Всесоюзной конференции "Экстракция органических соединений (Воронеж, 1'Ш v.), Се с см Иелшедомсгвзшюго Научного совета по комплексно.'} проблеме "Химическип нг'чяиз" (Кн-
. 4 -
ев, 1990 г.), I Экологическом симпозиуме "Анализ вод-90" (Воронеж, 1990 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в восьми публикациях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава I), экспериментальной части (глава 2), результатов и их обсуждения (глава 3), выводов, списка литературы и приложения (акт об использовании'результатов по разработке методов вад' тения, концентрирования, идентификации и количественного определения органических соединений природных, шахтных и шахтно-природных"вод региона Западного Донбасса). Работа изложена на 251 страющЕ., содержит 30 рисунков и 32 таблицы. Библиография включает 183 названия.
