1. О полевых методах анализа и портативности в гидрохимических измерениях

Российский химико-аналитический портал

химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов

карта портала ::: расширенный поиск

ANCHEM.RU » Литература » Справочные, учебные материалы / книги » ...

Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами » ...

1. О полевых методах анализа и портативности в гидрохимических измерениях

Аналитические задачи, решаемые при исследовании воды, оценке состояния водных объектов и почвы в профессиональных и учебных лабораториях, часто требуют применения методов, которые, давая количественную информацию, тем не менее являются портативными. В отличие от малогабаритных переносных электропотребляющих приборов контроля воды и тест-систем, для которых портативность очевидно свойственна, для методов традиционно «мокрой химии» и комплектов на их основе свойство портативности создает ряд новых полезных, а в ряде случаев – незаменимых потребительских качеств. Именно такими свойствами обладают многие производимые ЗАО «Крисмас+», представленные в настоящем издании комплекты-лаборатории и тест-комплекты.

Свойство портативности для методов «мокрой химии» многими специалистами связывается с возможностью применения в полевых условиях, и для такого сопоставления есть нормативная основа. Из большого числа методов анализа воды и почвенных вытяжек выделена относительно небольшая группа методов, называемых «полевыми» (впервые были приведены в ГОСТе 1030*). Под полевым методом подразумевался такой метод, который может применяться непосредственно в полевых условиях, при отсутствии водопровода, централизованных источников электроэнергии, стационарных и специально оборудованных лабораторных помещений (ГОСТ 24902). Полевые методы, без сомнения, могут быть отнесены к портативным методам. Последние применимы в самых разнообразных условиях – как специалистами, при лабораторных исследованиях и др., так и неспециалистами – например, в условиях образовательных учреждений. Они могут использоваться также широким кругом заинтересованных лиц, не имеющих связей с лабораториями, аналитическими и экологическими центрами – работниками котельных, судовыми механиками, аквариумистами и многими другими**. Группы потребителей, применяющих портативные комплекты для гидрохимических измерений, и соответствующие аналитические задачи приведены ниже.

Аналитические задачи при гидрохимических измерениях и потребители продукции

	Аналитические задачи	Потребители
	Химический анализ по действующим руководящим документам (РД) и методикам выполнения измерений (МВИ)	Химики-аналитики, выполняющие измерения химических параметров воды, почвы в лаборатории и вне ее
	Контроль водно-химического режима тепловых сетей, ТЭЦ, котельных, предприятиях топливно-энергетического комплекса	Специалисты по контролю водно-химического режима энергетических установок и эксплуатации тепловых сетей
	Контроль качества заборной воды, контроль водно-химического режима силовых установок на судах	Специалисты по эксплуатации силовых установок на судах морского и речного флота
	Контроль показателей качества воды и анализ стоков при водоочистке и водоподготовке	Специалисты по водоочистке и водоподготовке
	Учебно-исследовательская работа и практикум по оценке состояния окружающей среды	Школьники, студенты, учителя
	Контроль качества овощей, фруктов, соков, аквариумной воды, воды бассейнов, грунтовых вод и др.	Население

Портативные (полевые) методы в ряду аналитических методов «мокрой химии» обладают некоторыми характерными особенностями.

Во-первых, портативные методы являются относительно несложными. Под сложностью метода понимается сложность используемого оборудования, сложность и трудоемкость его обслуживания, включая повышенные требования к квалификации персонала, выполняющего анализ. Применение недорогого портативного оборудования, например фотоколориметра, при проведении анализов в полевых условиях весьма желательно и значительно расширяет возможности портативных методов.
Во-вторых, к достоинствам портативных методов относится их экспрессность. Не секрет, что в ряде случаев использование тех или иных методов определяет не только сложность, но и длительность анализа, которая, включая операции подготовки, может достигать от нескольких часов до нескольких суток. Предлагаемые в настоящей книге методы и соответствующие комплекты для гидрохимических измерений позволяют сократить продолжительность подготовки и анализа, как правило, до нескольких десятков минут, а часто – и до нескольких минут.

В-третьих, к портативным (полевым) методам анализа предъявляются особые, менее жесткие (и это закреплено в нормативных документах – см., например, ГОСТ 24902) требования по точности анализов.

    Портативные методы гидрохимического анализа можно рассматривать как несколько упрощенные варианты более сложных лабораторных методов. Это упрощение может быть обусловлено разными средствами, в частности:
    – применением визуально-колориметрического определения на завершающем этапе определения вместо (либо в дополнение) к фотометрическому;
    – изменением состава аналитических растворов в направлении
упрощенной и ускоренной их дозировки (например, вместо разбавленных растворов реагентов используются растворы с повышенной концентрацией, вместо жидких реагентов используются сухие сыпучие и др.);
    – применением портативных средств дозировки растворов и проб (например, вместо пипеток или мерных цилиндров используются шприцы или мерные склянки).

В результате подобного упрощения может несколько снизиться точность анализа, однако приобретаются указанные выше преимущества. Портативные и полевые методы анализа, так же как их более сложные лабораторные аналоги, в необходимых случаях предусматривают различные добавки в аналитические растворы. Применение добавок определенного назначения (буферных, стабилизирующих, связывающих, фиксирующих и т.п.) позволяет обеспечить избирательность анализа и использовать предлагаемые методы для контроля основных показателей качества питьевой воды, природных (поверхностных и подземных), показателей водно-химического режима энергетических и силовых установок, а по некоторым показателям – и нормативно-очищенных сточных вод.

Окрашенные пробы, образующиеся в ходе анализа колориметрическими методами, в портативном варианте обычно колориметрируются методами визуальной колориметрии, с применением пленочных окрашенных шкал либо шкал на основе эталонных растворов. Однако точностные характеристики при анализе могут быть значительно улучшены при использовании, наряду с указанными цветными шкалами, также портативного полевого колориметра.

В некоторых отношениях портативные (полевые) методы сравнивают с тест-методами и экспресс-методами. Основные качества тест-методов – получение преимущественно качественной или полуколичественной информации о химическом составе объекта, иногда с очень хорошей чувствительностью, при простейшем алгоритме применения, причем предполагается, что анализ выполняется достаточно быстро, а сами тест-системы дешевы. Именно низкая стоимость анализа является важнейшим полезным качеством для тест-метода. Важнейшим параметром экспресс-методов является минимальное время анализа (стоимость анализа в данном случае – не главное). Непосредственно сближаясь с тест-методами и экспресс-методами по некоторым характеристикам, портативные (полевые) методы имеют ряд преимуществ, что расширяет области их применения при оценке параметров окружающей среды, делая полезными как для специалистов-аналитиков, так и (благодаря простоте) для неспециалистов.

Для определения параметров воды удобно использовать также приборные методы анализа. С этой целью обычно применяют портативные рН-метры, оксиметры, кондуктометры и др. Несмотря на сравнительно высокую стоимость приборов и необходимость их правильного технического обслуживания (проверки технического состояния, калибровки, контроля точности и др.), полученная приборными методами информация отличается достоверностью и точностью, а сами приборы – длительным сроком эксплуатации. Не случайно наиболее простые приборы специалисты относят к тестерам, т.е. средствам быстрого тестирования объектов, причем сами приборы включаются, наряду с тест-системами и тест-комплектами, в состав сложных многофункциональных лабораторий для экспресс-контроля окружающей среды***. Подобные укладки – модульные лаборатории – серийно производятся НПО ЗАО «Крисмас+» (комплекты-лаборатории серии «НКВ», «ВЭХЛ» и др., см. описания в приложении 5). Включение приборов в инструментальный арсенал выполняющих анализы существенно расширяет области применения портативных методов, позволяет достаточно быстро выполнять анализ различных объектов – воды, почвенных вытяжек, воздуха, продуктов питания.

Следует отметить, что некоторые параметры воды, подлежащие обязательному определению при некоторых аналитических работах, могут быть выполнены только с использованием приборов. Например, определение электропроводности при водно-химическом контроле выполняется только электрометрическим методом с применением кондуктометра.

Следует отметить также, что некоторые анализы по определению гидрохимических показателей, имеющих важное экологическое, гидрологическое, санитарно-химическое и т.п. значение, не могут быть выполнены вне лабораторий. Для выполнения подобных операций необходимы специальные условия, т.к. в ходе анализа используются такие операции, как прокаливание, точное взвешивание, кипячение и др. Тем не менее портативные методы и оборудование на их основе могут применяться и в условиях базового экспедиционного лагеря, котельной, судового отсека при наличии проб, отобранных и подготовленных в «полевых» условиях.

* ГОСТ 1030 в настоящее время не действует в связи с его заменой на ГОСТ 24902.
** Методы, рекомендованные к применению отраслевыми документами для водно-химического анализа в котельных, ТЭЦ, контроля воды на судах, также во многом можно отнести к портативным.
*** См., например, материалы Всероссийского симпозиума по тест-методам (Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2001 г.).

« Назад | Содержание | Далее »

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ ANCHEM.RU: [ Все новости ]

Размещение рекламы / Контакты