Концентрирование в проточных сорбционно-жидкостно-хроматографических системах анализа: математическое моделирование тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

Статкус Михаил Александрович

КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ В ПРОТОЧНЫХ СОРБЦИОННО-ЖИДКОСТНО-ХРОМАТОГРАФНЧЕСКНХ СИСТЕМАХ АНАЛИЗА: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

02.00.02 - аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

003454283

Москва - 2008

003454283

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Цизин Григорий Ильич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Ланин Сергей Николаевич,

Химический факультет Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

доктор химических наук Хамизов Руслан Хажсетович,

Институт геохимии и аналитической химии имени В И Вернадского

Ведущая организация: Химический факультет Санкт-Петербургского

государственного университета

Защита состоится 10 декабря 2008 г. в 15 ч 00 мин в ауд. 344 на заседании диссертационного совета Д 501.001.88. по химическим наукам при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, МГУ, Химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ.

Автореферат разослан 7 ноября 2008 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

у Торочешникова И. И.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Многие задачи современной аналитической химии, такие как анализ сложных смесей, определение следовых количеств веществ, часто решают с использованием комбинированных методов, включающих стадию разделения и концентрирования Наилучшие характеристики таких методов достигаются не только выбором и оптимизацией условий концентрирования и определения, но прежде всего - их совместной оптимизацией Такая оптимизация подразумевает глубокое понимание не только практических аспектов сочетания методов, но и их теоретических основ

В комбинированных методах анализа растворов чаще применяют сорбционное концентрирование, его проточный вариант позволил автоматизировать стадию пробоподготовки, достичь высокой чувствительности и воспроизводимости определения Несмотря на то, что использованию сорбционного концентрирования в проточных системах посвящен целый ряд обзоров и монографий, теоретические основы этого направления, включающие установление влияния кинетических и термодинамических параметров сорбции и десорбции микрокомпонента на формирование зоны его концентрата в потоке, фактически не разработаны Большинство авторов, предложивших различные методики сочетания сорбционного концентрирования и последующего проточного определения, использовали в своих работах лишь эмпирические приемы оптимизации условий эксперимента

Математическое описание поведения микрокомпонента на всех стадиях проточного определения, включающего концентрирование, позволило бы не только более эффективным образом проводить оптимизацию параметров проточной системы, но и предсказывать характеристики комбинированного метода анализа, прежде всего - степень извлечения микрокомпонента и коэффициент увеличения аналитического сигнала за счет концентрирования Более того, по нашему мнению, возможен расчет условий концентрирования в системах со сложными детекторами на основании экспериментальных данных, полученных в аналогичных системах с использованием простых и недорогах детекторов.

Ранее в работах нашей группы предложено использовать так называемые детерминированные модели динамики сорбционных процессов для выбора эффективных сорбционных систем и оптимизации условий сорбционного концентрирования Однако эффективность проточного сорбционного концентрирования во многом определяется не только стадией сорбции, но и стадией последующей десорбции микрокомпонента, а также дисперсией зоны концентрата в потоке Для единого математического описания всех стадий сорбционного концентрирования в проточной системе анализа в настоящей работе использован аппарат уравнений в частных производных, аналогичный развитому ранее для описания стадии сорбции

Цель работы. Цель работы состояла в разработке математической модели, описывающей поведение микрокомпонента на всех стадиях сорбционного концентрирования в проточной системе анализа и применении этой модели для

разработки и оптимизации проточных сорбционно-жидкостно-хроматографических систем химического анализа

Конкретные задачи исследования были следующими

• выбор структуры математической модели для описания поведения микрокомпонента и разработка методов расчета параметров уравнений модели по экспериментальным данным,

• разработка процедур расчета зависимости степени извлечения микрокомпонента от объема пропущенного образца, расчета формы и ширины зоны концентрата в потоке после десорбции микрокомпонента,

• проверка разработанной модели на примере выбора оптимальных условий концентрирования полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на силикагеле с привитыми октадецильными группами, расчет формы и ширины зоны концентрата после десорбции,

• проверка разработанной модели на примере описания поведения микрокомпонента в многокомпонентной системе учет влияния гидрокарбоната и сульфата на извлечение нитрата анионообменником с четвертичными аммониевыми группами 51аг1оп АЗ 00,

• разработка методики проточного сорбционно-жидкостно-хроматографического определения ПАУ в водах различных типов с применением математического моделирования,

• оценка перспектив применения предложенного подхода для разработки проточных систем анализа, включающих стадию сорбционного концентрирования

Научная новизна. Предложена математическая модель, включающая уравнения равновесия, массопереноса и материального балланса в частных производных, описывающая поведение микрокомпонента в проточных системах анализа на стадиях сорбции и десорбции Разработана процедура расчета физико-химических параметров модели на основе итерационной минимизации расхождения экспериментальных и теоретических динамических выходных кривых Разработана процедура оценки доверительных интервалов физико-химических параметров модели по дисперсии экспериментальных данных На основании полученных экспериментальных данных рассчитаны коэффициенты распределения, массопереноса и продольной дисперсии при сорбции и десорбции ПАУ на сорбенте БЮг-С^ и нитрата на сорбенте 51аг1оп А300

Практическая значимость. Показана правомерность использования предложенной модели для описания поведения микрокомпонентов в проточных системах анализа, включающих концентрирование некоторых ПАУ на БЮг-С^ и нитрата на анионообменнике 81аг1оп А300 Модель использована для выбора условий концентрирования

Предложены процедуры, позволяющие рассчитывать форму и ширину зоны концентрата в потоке после десорбции при проточном сорбционно-ВЭЖХ определении ПАУ в растворах Предложены процедуры для учета взаимного влияния анионов на стадии сорбции при их проточном сорбционно-ионохроматографическом определении

Разработана методика проточного сорбционно-жидкостно-хроматографического определения ПАУ в водах различных типов

Автор выносит на защиту:

• Математическую модель, описывающую поведение микрокомпонента в проточных системах анализа совместно на стадиях сорбции и десорбции

• Методы расчета коэффициентов продольной дисперсии, массопереноса и распределения микрокомпонента на стадиях сорбции и десорбции по экспериментальным данным

• Результаты изучения кинетики и термодинамики сорбции и десорбции нафталина и пирена на силикагеле с привитыми октадецильными группами

• Расчеты формы и ширины зоны концентрата в потоке десорбирующего раствора после десорбции при различных значениях коэффициентов распределения, массопереноса и продольной дисперсии микрокомпонентов

• Результаты изучения взаимного влияния неорганических ионов при концентрировании на анионообмешшке Starion A300

• Методику проточного сорбционно-жидкостно-хроматографического определения ПАУ в водах различных типов

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Всероссийском симпозиуме «Хроматография и хроматографические приборы» (Москва, 2004), Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России» (Москва, 2004), Международной конференции «Физико-химические основы новейших технологий XXI века» (Москва, 2005), Научной конференции «Ломоносовские чтения» (Москва, 2005), 2-й Всероссийской конференции «Аналитические приборы» (Санкт-Петербург, 2005), Международном симпозиуме «Разделение и концентрирование в аналитической химии», (Краснодар, 2005), 4th International Conference on Instrumental Methods of Analysis «IMA'05», (Iraklion, Greece, 2005), 2-й Международной конференции «Экстракция органических соединений» ЭОС-2005 (Воронеж, 2005), International Symposium on Environmental Analytical Chemistry «1SEAC 34», (Hamburg, Germany, 2006), International Symposium on High Performance Liquid Phase Separation and Related Techniques «HPLC 2006» (San Francisco, USA, 2006), International Congress on Analytical Sciences «ICAS 2006», (Moscow, 2006), International Symposium on Chromatography «ISC 2006», (Copenhagen, Denmark, 2006), Conference «INTERACT», (Perth, Australia, 2006), Научной конференции «Ломоносовские чтения», (Москва, 2006), Всероссийской конференции по аналитической химии "Аналитика России", (Краснодар, 2007), 3-ей Всероссийской конференции «Аналитические приборы», (С -Петербург, 2008)

Публикации. Основное содержание работы изложено в 18 печатных работах в 7 статьях и 11 тезисах докладов

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти глав экспериментальной части, выводов, списка литературы (244 наименования) Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков и 21 таблицу

Основное содержание работы Обзор литературы

Систематизированы опубликованные данные по проточным сорбционно-жидкостно-хроматографическим методам анализа Рассмотрены подходы к выбору условий проведения концентрирования, обсуждены дополнительные процедуры, направленные на улучшение метрологических характеристик комбинированного метода Приведены многочисленные примеры проточного сорбционно-ВЭЖХ определения различных органических и неорганических веществ

Экспериментальная часть

ПАУ концентрировали на октадецилсиликагеле SiCh-C^ (БиоХимМак, Россия) Анионы концентрировали на сополимере стирола и дивинилбензола с четвертичными аминогруппами Star-Ion А300 (Phenomenex, США)

Использовали растворы ПАУ (нафталина, аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена и пирена) в ацетонитриле, карбоната, гидрокарбоната, нитрата и сульфата натрия в деионизованной воде

Для осуществления экспериментов в проточном режиме использовали автоматизированный комплекс оборудования для проточного сорбционно-хроматографического определения малых количеств веществ, состоящий, в основном, из узлов серийно выпускаемого оборудования (Аквилон, Россия)

Разработка математической модели, описывающей поведение микрокомпонента в проточных системах анализа, включающих сорбционное

концентрирование

При разработке проточных методов анализа, включающих стадию сорбционного концентрирования, необходимо выбрать оптимальные значения параметров эксперимента, которые обеспечивают достижение наилучших метрологических характеристик комбинированного метода Экспериментальная оптимизация всех стадий проточного определения (выбор сорбента, размера его частиц, условий сорбции и десорбции, и др ) весьма длительна, трудоемка и может требовать значительных затрат В связи с этим особое значение для оптимизации условий проточного определения, а также для прогноза поведения микрокомпонента при изменении условий такого определения принимает использование расчетных методов

Рассмотрены различные типы предложенных ранее математических моделей динамики сорбции, показано, что наиболее корректное описание сорбционных систем возможно при использовании уравнений в частных производных Для описания стадий сорбции и десорбции микрокомпонента в проточных системах анализа предложено использовать две системы уравнений, состоящие из уравнений материального баланса (1), кинетики внешнедиффузионного массопереноса (2) и равновесного распределения микрокомпонента (3) с начальными и граничными условиями

где v - мертвый объем сорбционной системы (колонки) от ее начала до данной точки (мкл),/- объемная скорость пропускания раствора (мкл/с), А - коэффициент продольной дисперсии (мкл х мкл/с), где /?-коэффициент внешнедиффузионного массопереноса (с"1), Ки= коэффициент распределения микрокомпонента в случае линейной изотермы сорбции Для численного решения систем уравнений, описывающих поведение микрокомпонента в сорбционной системе, предложено использовать среду Сошбо1 Использовали режим моделироваши «одномерная конвекция и диффузия» Концентрацию микрокомпонента в фазе раствора и сорбента описывали двумя переменными Разработали процедуры расчета зависимости степени извлечения микрокомпонента от объема пропущенного образца, расчета формы и ширины зоны концентрата в потоке после десорбции микрокомпонента Предложенная нами схема численного решения уравнений модели позволяет проводить расчет степени извлечения микрокомпонента на стадии сорбции и его распределения по длине колонки по окончании этой стадии, и затем использовать это распределение в качестве начального условия для описания стадии десорбции микрокомпонента

Разработали процедуру решения «обратных задач» динамики сорбции -расчета параметров модели (коэффициентов продольной дисперсии, распределения и массопереноса) по экспериментальным данным В общем виде структура модели динамики сорбции формулируется следующим образом

ф.0=М[сит(х),с.^0),р] (5)

где с(х,г) - решение системы уравнений М при заданных начальном распределении концентрации микрокомпонента по системе снач(х), концентрации микрокомпонента на входе в колонку свходн(0 и вектора значений параметров уравнений р В результате динамического эксперимента получаем функцию сжс„(х,() Как правило, экспериментально возможно получить только ее сечение в некоторой точке сЖп(хо,1) (в дальнейших рассуждениях будем опускать переменные-координаты)

Под идентификацией параметров понимают поиск такого вектора р*, при котором

с,^=м[с~«.>с*сы>И,Р'\ (6)

Так как экспериментальные данные неизбежно содержат случайные погрешности, очевидно, что, даже в случае полной идентичности модели и экспериментальной системы, получить решение задачи (6) в общем случае невозможно Поэтому сформулировали задачу по-другому поиск такого р*, при котором определенное некоторым образом расстояние (¿) между функциями с и Сэксп минимально Так как результаты эксперимента выражены в виде набора из к пар точек {/„с,}к,<ь то есть являются не функцией, а вектором значений функции в точках {?,}, определили расстояние между функциями с и сЭк1:п следующим образом

1 ^

^==^X йо - с,,«™)2

(7)

Поиск р* осуществляли с помощью итерационной процедуры - так называемого метода доверительной области, реализованный в среде Matlab в виде функции lsqnonlin

Предложенный подход к решению обратных задач динамики сорбции также может быть использован для оценки доверительных интервалов (или областей) рассчитываемых параметров Для этого нами предложена следующая процедура получали серию из т экспериментальных кривых сэксп^ в одинаковых условиях и рассчитывали для этой серии усредненную экспериментальную кривую

1 Л

(8)

rtij v 7

Затем рассчитывали дисперсию экспериментальных кривых

Для оценки доверительных областей рассчитываемых параметров после установления величины р* в ее окрестности строили зависимость 5(р) = fc(p),caJ

Область 5(р) = 4ксп позволяет оценить доверительные интервалы рассчитываемых компонент вектора р* Так, проецируя эту область на оси координат, получаем оценки для доверительных интервалов компонент вектора р* Настоящий подход не является строгим с точки зрения статистической обработки результатов эксперимента, так как неизвестен характер распределения случайных величин-компонент вектора р* Однако данная процедура позволяет оценить достоверность и воспроизводимость рассчитываемых значений параметров

Применение математического моделирования для оптимизации концентрирования ПАУ в проточной сорбционно-ВЭЖХ системе

Для того, чтобы разработать подход к теоретической оценке параметров предложенной модели по минимальному объему экспериментальных данных и применить разработанную модель для оптимизации условий проточного определения, нами были выбраны две сильно различающиеся системы проточного сорбционно-ВЭЖХ определения гидрофобных веществ (ПАУ) и проточного сорбционно-ионохроматографического определения неорганических анионов Выбор этих систем обусловлен актуальностью определения данных микрокомпонентов в водах различных типов Кроме того, принципиально важной представлялась проверка модели на системах, характеризующихся разными механизмами сорбции микрокомпонентов

Оптимизация условий сорбционного концентрирования в проточных системах анализа с использованием предложенного математического описания динамики сорбционных процессов предполагает экспериментальное определение параметров сорбционной системы, таких как мертвый объем, коэффициенты продольной дисперсии, распределения, массопереноса микрокомпонента В настоящем и следующем разделе рассмотрены подходы к экспериментальному установлению этих параметров, получению математического описания

сорбционной системы и использованию такого описания для прогноза поведения системы при изменении условий эксперимента

Первая модельная проточная система включала концентрируемые микрокомпоненты - ПАУ (нафталин, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен и пирен), сорбент - силикагель с привитыми октадецильными группами (далее 5Ю2-С18), метод определения - ВЭЖХ в изократическом режиме со спектрофотометрическим детектированием Детектирование веществ проводили с помощью проточного спектрофотометрического детектора

На первом этапе проводили определение коэффициента продольной дисперсии и мертвого объема системы применяли т н метод "малых возмущений" Его сущность заключается в том, что в поток подвижной фазы, состоящей из нескольких полностью смешивающихся компонентов, вводят небольшую зону подвижной фазы с другим соотношением компонентов. При этом соотношение компонентов во вводимой зоне выбирают таким образом, чтобы она минимально отличалось по составу от основного потока подвижной фазы и при этом давала четкий сигнал при ее прохождении через проточный детектор При помощи петли-дозатора в поток 75% ацетонитрила вводили 20 мкл 70% (или 80%) ацетонитрила Полученные кривые дисперсии нормировали по высоте и проводили решение обратной задачи - одновременный поиск значений коэффициента продольной дисперсии Д и мертвого объема системы Задавали начальное распределение = 0) и граничное условие с(х = 0, /) в соответствии с объемом вводимой зоны (20 мкл), принимали коэффициенты распределения и массопереноса равными нулю На рис 1 представлены пример решения обратной задачи - пара экспериментальных и расчетных кривых дисперсии

Вид кривых дисперсии, полученных при пропускании раствора через колонку для концентрирования, отличается от теоретического Качество описания кривых, полученных без колонки, существенно выше На наш взгляд, это свидетельствует об ограниченной применимости метода малых возмущений в исследуемой системе, те о различном "химическом" взаимодействии отличающихся по составу смесей ацетонитрил-вода с сорбентом 8Ю2-С18 Однако в рамках настоящей работы у нас не было возможности применить наиболее надежный метод определения мертвого объема и изучения продольной дисперсии с помощью изотопно-меченной подвижной фазы Несмотря на не вполне удачное

Рис. 1. Экспериментальная (1) и расчетная (2) кривые дисперсии

10 20 30 40 60 es '3 80 90

1С

Скорость прокачивания раствора 1 мл/мин, вводили 20 мкл 70%-го ацетонитрила Коэффициент продольной дисперсии 58 ± 4 мкл*мкл/с, мертвый объем системы 158 ±8 мкл Раствор пропускали через колонку для концентрирования

описание кривых дисперсии, в ходе дальнейшей работы показано, что использование определенной таким образом величины мертвого объема приводит к адекватному описанию стадий сорбции и десорбции

На следующем этапе работы исследовали сорбцию ПАУ на сорбенте йОг-Ск Основным инструментом для изучения стадии сорбции является динамическая выходная кривая (ДВК) - зависимость концентрации микрокомпонента на выходе из колонки от пропущенного объема пробы

При сорбционном концентрировании группы близких по свойствам веществ необходимо выбрать условия, обеспечивающие извлечение наименее удерживаемого микрокомпонента Можно предположить, что в этих условиях будут извлекаться и остальные, более удерживаемые микрокомпоненты, особенно в том случае, когда соединения сорбируются независимо (в области малых концентраций) В группе ПАУ, выбранных в качестве модельных микрокомпонентов, наименее гидрофобным и, следовательно, наименее удерживаемым на обращенно-фазных сорбентах, является нафталин Поэтому мы ограничили исследование стадии сорбции изучением сорбции нафталина

Используемая математическая модель в своем простейшем варианте основана на предположении о линейности изотермы сорбции микрокомпонента Рассчитать теоретическую ДВК с учетом нелинейной изотермы сорбции не представляет существенных трудностей, однако решение обратной задачи - расчет нелинейной изотермы по экспериментальным данным - весьма затруднительно, и в настоящей работе не проводилось Вследствие этого одной из основных задач при экспериментальном изучении сорбции нафталина стало определение области линейности изотермы Концентрацию нафталина варьировали в диапазоне 2 -80х10"6М, получили серию ДВК ДВК нормировали по высоте и проводили решение обратных задач - одновременный поиск эффективных значений коэффициентов распределения Кц и массопереноса /? Пример представлен на рис 2 Наблюдали хорошее совпадение экспериментальных кривых с теоретическими, что позволяет сделать заключение об адекватности предложенной модели стадии сорбции

Рис. 2. Пример решения обратной задачи -экспериментальная (2) и расчетная (1) ДВК

Снафталина = 5х 10 М, (5 = 8,3 с1, ^ = 301 мл/мл

Раствор пробы прокачивали через колонку с сорбентом со скоростью 1,0 мл/мин

Построенная по найденным таким образом величинам К^ изотерма сорбции представлена на рис 3 Изотерма линейна в диапазоне концентраций сорбируемого

микрокомпонента 2-30х 10"6М, при концентрации нафталина свыше 7 х 10"5М изотерма выходит на плато, что может свидетельствовать о достаточно плотном заполнении слоя октадецильных группировок сорбента молекулами нафталина

На основании изотермы сорбции оценена верхняя граница области линейности градуировочных зависимостей при проточном сорбционно-ВЭЖХ определении ПАУ, верхняя граница составляет 30х10"6М Эту же величину использовали для оценки верхней границы градуировочной зависимости при определении нафталина

Показано, что коэффициент массопереноса р не зависит от концентрации (в диапазоне концентраций нафталина 2 - 80 х и составляет 25 ± 3 с"

Рассчитанные значения коэффициентов распределения и массопереноса использовали для прогноза зависимости степени извлечения нафталина от объема пропущенной пробы, пример приведен на рис 4 Как видно из рисунка, нафталин, даже при высоких концентрациях, количественно извлекается из 15 мл (900 с пропускания раствора при скорости 1 мл/мин) раствора

500

1603

25С0

и

3300

Рис. 4. Прогноз зависимости степени извлечения нафталина от объема пропущенной пробы

1-снафгал1ша=80х10-6М

2-с„афта,таш = 50х10"6М

3 - ^нафталина = 5х 10 М

Адекватность применения предложенной модели подтверждена также на примере описания сорбции нафталина на гидрофобных фторопластовых сорбентах

Ф-4ТГ, Ф-42Л, Ф-4ПН, Ф-4АН, Ф-4М, Ф-4МБ, Ф-40Ш и Ф-40П Рассчитаны коэффициенты распределения и массопереноса Показано, что предложенная модель удовлетворительно описывает экспериментально полученные ДВК Полученные данные позволяют также сопоставить эффективность использования различных сорбентов для концентрирования ПАУ, показано, что извлечение нафталина на фторопластовых сорбентах характеризуется существенно более низкими значениями коэффициентов распределения и массопереноса по сравнению с извлечением нафталина на вЮг-С« Поэтому в дальнейшей работе для извлечения ПАУ использовали сорбент БЮ^-С^

На следующем этапе работы проводили изучение стадии десорбции микрокомпонентов Практически все описанные в литературе проточные сорбционно-ВЭЖХ методы анализа являются усовершенствованными вариантами соответствующих разработанных ранее прямых ВЭЖХ методов, т е условия собственно хроматографического анализа одинаковы для прямого и комбинированного варианта На этом основании в настоящей работе для десорбции и разделения ПАУ использовали один и тот же раствор - 75%-й ацетонитрил Основным инструментом для изучения стадии десорбции является получение кривых десорбции - зависимости концентрации микрокомпонента на выходе из колонки от объема пропущенного десорбирующего раствора Для получения кривых десорбции пропускали известный объем раствора ПАУ в 5%-м ацетонитриле через колонку для концентрирования, далее десорбирующий раствор (75%-й ацетонитрил) прокачивали через колонку с сорбентом со скоростью 1 мл/мин Концентрацию ПАУ на выходе из колонки регистрировали с помощью проточного детектора Получали серию кривых десорбции

Схема получения кривых десорбции по существу представляет собой типичную схему для проточного сорбционно-спектрофотометрического (СФ) определения веществ, которое предъявляет особые требования к составу всех используемых растворов помимо их оптической прозрачности, коэффициенты преломления и используемых растворов должны быть близкими В противном случае на границе контакта двух жидкостей с различными п образуется линза, которая вызывает кратковременный сбой в работе проточного СФ детектора -появление так называемых "инжекционных" или "системных" пиков Данное явление носит название шлирен-эффекта (ШЭ) В настоящей работе при регистрации кривых десорбции наблюдали появление "инжекционного" пика сложной формы, высота и площадь которого не связаны с истинной оптической плотностью раствора Для устранения влияния ШЭ на форму кривых десорбции вычитали сигнал контрольного опыта пропускали через колонку для концентрирования заданный объем 5%-го ацетонитрила, затем пропускали 75%й ацетонитрил и регистрировали кривую контрольного опыта Полученную кривую вычитали из кривых десорбции ПАУ, вид кривых десорбции после такой обработки представлен на рис 5

Так как проточный СФ детектор не является селективным, с помощью регистрации кривых десорбции можно изучать только десорбцию индивидуальных ПАУ Поэтому с целью уменьшения объема эксперимента исследовали десорбцию только наиболее и наименее гидрофобных представителей выбранных ПАУ -пирена и нафталина

120С

А, «8

3

V».

2

Рис. 5. Кривые десорбции нафталина с сорбента ЭЮг-С^ после обработки

Нафталин концентрировали из 5(1), 10(2), 15(3) мл образца

Снафталина = 1 X 10"6 М Затем

нафталин десорбировали 75%-м ацетонитрилом Скорость потока 1 мл/мин

о

10

?0

30

40

I С

После завершения стадии сорбции формируется некоторое распределение микрокомпонента по длине колонки для концентрирован™ Это распределение может оказывать влияние на последующую десорбцию, что проявляется, в частности, в эффективности или неэффективности десорбции в противотоке Мы исследовали влияние распределения микрокомпонента по длине колонки на форму кривой десорбции, для этого на стадии сорбции пропускали различные объемы растворов ПАУ Затем, с учетом коэффициентов распределения и массопереноса, установленных для стадии сорбции, рассчитывали распределение ПАУ по длине колонки, соответствующее тому или иному пропущенному объему пробы Типичный вид графиков такого распределения представлен на рис. 6 Как видно из рисунка, пропускание относительно небольших объемов пробы приводит к извлечению микрокомпонента преимущественно в начальных слоях сорбента Функции, задающие распределение микрокомпонента по длине колонки, использовали в качестве начальных условий при моделировании стадии десорбции Проводили решение обратных задач, при этом рассчитывали значения коэффициентов продольной дисперсии, распределения и массопереноса на стадии десорбции. Пример результата решения обратной задачи представлен на рис 7

Рис. 6. Распределение нафталина по длине колонки, соответствующее определенному пропущенному объему пробы

Нафталин концентрировали из 5 (1), 10(2), 15(3), 20 (4) мл образца

Рис. 7. Теоретическая (1) и экспериментальная (2) кривые десорбции нафталина.

Снаф Галина ~ 1 х 1 О М,

нафталин извлекали из 5 мл образца.

Показано, что коэффициенты распределения, массопереноса и продольной дисперсии не зависят от общего количества сорбированного микрокомпонента; их величины для нафталина и пирена приведены в табл. 1,

Таблица 1. Физико-химические параметры десорбции нафталина и пирена с сорбента вЮз-С^.

Коэффициент Десорбируемое соединение

Нафталин Пирен

Распределения Массопереноса Продольной дисперсии 0,10 ±0,01 мл/мл 19 ±2 с"1 27 ± 3 мкл х мкл/с 0,8 ± 0,2 мл/мл 16 ±3 с"1 31 ± 4 мкл х мкл/с

Адекватность модели оценивали по качеству совпадения экспериментальных и теоретических кривых. Количественной оценкой такого совпадения является сумма квадратов разностей точек экспериментальной и теоретической кривой, рассчитываемая по формуле (7). Аналогичную величину ¿>эксп можно рассчитать и для пар экспериментальных кривых. В том случае, когда < 4кси, полагали, что модель адекватно описывает результаты эксперимента. Предложенная теоретическая модель стадии десорбции характеризуется хорошим качеством описания экспериментальных кривых десорбции; величины й>КС1| составляют (3 -6) х 10"5, величины <5геор составили (0,1 - 1) х 10"* для нормированных кривых десорбции при типичном числе точек в экспериментальной кривой к = 200 - 300.

Рассчитан вид кривых десорбции при различном распределении нафталина и пирена по длине колонки с учетом установленных физико-химических параметров системы. Вид кривых десорбции в данной системе мало зависит от начального распределения микрокомпонента по колонке, что, на наш взгляд, в первую очередь объясняется существенным вкладом коэффициента продольной дисперсии в

формирование зоны концентрата Это позволяет сделать вывод о нецелесообразности применения десорбции в противотоке в данной системе Ширина зоны концентрата (ширина пика на половине высоты) в изученной системе составляет 100- 150 мкл, а количественная десорбция достигается пропусканием не более 300 мкл десорбирующего раствора Для того чтобы оценить влияние различных физико-химических параметров на ширину и положение зоны концентрата, рассчитали кривые десорбции микрокомпонента, варьируя коэффициенты распределения, массопереноса и продольной дисперсии В настоящей системе наибольшее влияние на ширину и положение зоны концентрата в потоке оказывала величина коэффициента продольной дисперсии, величина коэффициента распределения - в меньшей степени, коэффициент массопереноса влияния практически не оказывал Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящей системе снижение коэффициента распределения или увеличение коэффициента массопереноса не приводят к существенному уменьшению ширины зоны концентрата Совместная оптимизация стадий сорбции и десорбции (то есть проведение стадии сорбции в таких условиях, которые формируют "благоприятный" вид распределения микрокомпонента по длине колонки, улучшающий характеристики стадии десорбции) также малоэффективна применительно к изученной системе Уменьшение ширины зоны концентрата в данной системе возможно в первую очередь, за счет снижения коэффициента продольной дисперсии - то есть уменьшения размера гранул сорбента, улучшения качества его набивки в колонку и уменьшения размеров самой колонки Анализ данных, приведенных на рис 6 показал, что длина колонки может быть уменьшена в 2 - 3 раза без существенных потерь даже наименее удерживаемого из ПАУ -нафталина

Таким образом, выбраны оптимальные условия проведения концентрирования ПАУ, установлены верхняя граница градуировочной зависимости и ширина фронта концентрата в потоке, показана нецелесообразность применения противотока при десорбции

Нами предложена следующая общая схема экспериментального изучения динамики сорбционных процессов в проточных системах анализа (рис 8) На первом этапе получают кривые продольной дисперсии, по ним рассчитывают мертвый объем сорбционной системы и коэффициенты продольной дисперсии в системе Затем с учетом этих данных уточняют модель сорбционного извлечения микрокомпонента, которая включает в себя тип массопереноса и величины коэффициентов массопереноса и распределения Такая модель позволяет рассчитать степень извлечения и распределение микрокомпонента по длине колонки после пропускания различных объемов анализируемого раствора Эти сведения необходимы для описания десорбции микрокомпонента Экспериментально получают кривые десорбции и рассчитывают коэффициенты распределения и массопереноса при десорбции микрокомпонента На последнем этапе совместно описывают стадию сорбции и десорбции, рассчитывают форму и ширину зоны концентрата после десорбции а также оценивают коэффициент увеличения аналитического сигнала за счет концентрирования

Применение математического моделирования для учета взаимного влияния ионов при их сорбционно-ионохроматографнческом определении

Теоретическое описание динамики сорбционных процессов, примененное в предыдущем разделе для описания поведения ПАУ в ходе проточного сорбционно-ВЭЖХ анализа, основано на допущении, что все находящиеся в системе микрокомпоненты ведут себя независимо друг от друга Это допущение достаточно хорошо выполняется при сорбции малых количеств гидрофобных веществ на обращенно-фазных сорбентах, т к при этом обычно не происходит достаточно плотного заполнения поверхности молекулами микрокомпонентов Однако при извлечении веществ на ионообменниках присутствие в растворе даже малых количеств сильноудерживаемых ионов может снижать извлечение слабоудерживаемых ионов Для описания таких систем, на наш взгляд, целесообразно дополнить описанный выше подход процедурами по изучению и учету взаимного влияния микрокомпонентов друг на друга на стадии концентрирования Эти исследования проведены нами на следующей модельной системе неорганические анионы (нитрат, сульфат и гидрокарбонат) в качестве извлекаемых микрокомпонентов, анионообменник 51аг1оп А300 с четвертичными аммониевыми группами в качестве сорбента и ионная хроматография с кондуктометрическим детектированием в качестве метода определения Условия хроматографического разделения и определения анионов выбраны в соответствии с широко используемой методикой 300 0 Агентства по охране окружающей среды США, которая предполагает использование раствора карбонат- и гидрокарбонат-иона для элюирования анионов Целью настоящего этапа работы являлась разработка процедуры изучения и учета взаимного влияния микрокомпонентов на стадии сорбции в проточной сорбционно-ионохроматографической системе анализа

Мертвый объем сорбционной системы и коэффициент продольной дисперсии находили аналогично изложенному в предыдущем разделе в поток элюента (1,7 х10'3 М НС03", 1,8 х10"3 М С032" в деионизованной воде-этот раствор в дальнейшем использовали для десорбции и разделения микрокомпонентов) вводили 20 мкл деионизованной воды Раствор прокачивали со скоростью 1 мл/мин Решая обратную задачу, определили, что Г,„ = 59,0±1,0 мкл, Д = 49,2±0,8 мклхмкл/с

Получали ДВК нитрата аналогично изложенному в предыдущем разделе Вместо промывки ацетонитрилом пропускали через колонку для концентрирования хроматографический элюент (1,7 х10"3 М НС03", 1,8 х10"3 М С032* в деионизованной воде) Концентрация шгграта в растворе пробы составляла 3,2х10"5М, гидрокарбоната 1,7х10"3М Все растворы прокачивали со скоростью 1 мл/мин Наблюдали достаточно хорошую воспроизводимость ДВК Проводили решение обратных задач динамики сорбции, типичный результат решения обратной задачи представлен на рис 9 Рассчитали значения коэффициентов распределения (К^ = 4,6±0,2 мл/мл) и внешнедиффузионного массопереноса (Р = 0,23±0,04 с"1)

1

с/с, 0.8

06

04

02

0

10

12 14 V, мл

Рис. 9. Пример решения обратной задачи -экспериментальная (сплошная линия) и расчетная (пунктир) ДВК

с = 3,2 х 10"5 М,

ао3

=1,7x10"3 М

Скорость пропускания пробы 1 мл/мин

Практический интерес представляет сорбция нитрат-иона из растворов, в которых его концентрация находится на уровне 10"8М Однако при таких концентрациях метод прямого получения ДВК не может быть применен Для изучения динамики сорбции низких концентраций ионов была предложена альтернативная схема эксперимента пропускали через колонку для концентрирования определенный объем раствора, содержащего нитрат, после чего проводили десорбцию извлеченных ионов хроматографическим элюентом, их перенос в аналитическую колонку и регистрацию хроматограммы Из полученных хроматограмм рассчитывали количество извлеченного нитрат-иона Объем пробы, пропущенной через колонку для концентрирования, меняли в диапазоне от 0,5 до 10 мл В качестве пробы использовали раствор с содержанием нитрата 3,2х10"8 М и гидрокарбоната 1,7х10"3М Получали зависимость количества сорбированного нитрата от объема пробы, пропущенной через колонку для концентрирования на стадии сорбции, рис 10 Рассчитывали аналогичную зависимость теоретически на основании установленных величин коэффициентов распределения и

массопереноса. Рассчитанная зависимость также представлена на рис 10 Как видно из рисунка, рассчитанная и экспериментально полученная кривая хорошо совпадают, что дает нам основания считать предложенную модель справедливой и для описания сорбции малых (порядка 10"8М) концентраций нитрата Предложенный выше способ изучения сорбционных процессов, по нашему мнению, может быть применен и в других случаях, когда невозможно провести прямое наблюдение за динамикой процесса

Основным физико-химическим параметром, определяющим поведение микрокомпонента в сорбционной системе, является коэффициент распределения, или, в общем случае, изотерма сорбции Концентрации определяемого и сопутствующих ионов в реальных образцах могут изменяться в широких пределах, поэтому для прогноза степени извлечения микрокомпонента необходимо получить изотермы его сорбции в присутствии различных количеств сопутствующих анионов

0 2 4 6 8 10 12 14

V, мл

Рис. 10. Зависимость количества извлеченного на колонке с сорбентом 81аг1оп А300 нитрат-иона от объема пробы, пропущенной на стадии сорбции

Символ О соответствует значениям, полученным экспериментально, сплошная линия - рассчитанным значениям щ/Штах - отношение массы нитрат-иона, сорбированного на колонке, к максимальному количеству сорбированного нитрат-иона в ходе данного эксперимента

Использовали два альтернативных способа определения коэффициентов распределения нитрата в присутствии различных концентраций сульфата и гидрокарбоната по времени выхода зоны микрокомпонента в элюентном режиме и по соотношению количеств микрокомпонентов в равновесном режиме

В первом случае пропускали через колонку для концентрирования раствор с различным содержанием ионов НС03" и БО^" до достижения состояния равновесия Затем, с помощью петли-дозатора вводили в поток 20 мкл раствора, содержащего 6,4 -32x10 М нитрата Решая обратную задачу, находили коэффициенты распределения нитрата и строили изотермы сорбции Полученные изотермы сорбции линейны, коэффициенты распределения нитрата составили 4,9 мл/мл (раствор содержал 1,7x10 М НС03") и 4,3 мл/мл (раствор содержал 1,7x10"3 М НС03" и 4,0х10"5 М Б042)

Для учёта влияния сопутствующих ионов на сорбцию нитрат-иона получали набор коэффициентов распределения нитрат-иона в присутствие различных концентраций сульфата (0 - б,Ох 10~5 М) и гидрокарбоната (0,5 - 1,7х10"3 М). Эксперимент и расчеты проводили аналогично описанному в предыдущем абзаце.

Коэффициенты распределения нитрата при малых концентрациях сопутствующих ионов весьма велики, что приводит к большим временам выхода пика нитрата даже при использовании небольшой колонки для концентрирования. Из-за этого нельзя определить значения коэффициентов распределения предложенным выше способом. Нами предложена альтернативная схема эксперимента - расчет коэффициентов распределения микрокомпонентов по соотношению количеств микрокомпонентов в равновесном режиме Через колонку для концентрирования пропускали раствор, содержащий нитрат (3,2x10"'М) и сульфат (0 - 6,0x10° М), раствор на выходе из колонки для концентрирования подавали через систему подавления в детектор и регистрировали сигнал детектора. После достижения стационарного состояния десорбировали извлечённые ионы элюентом с переносом их в хроматографическую колонку и последующей регистрацией хроматограммы. Коэффициенты распределения рассчитывали, исходя из общего количества нитрата в фазе сорбента. Была получена зависимость значений коэффициентов распределения нитрата от концентрации гидрокарбоната и сульфата (рис. 11).

Рис. 11. Зависимость коэффициента распределения нитрат-иона от концентрации гидрокарбонат- и сульфат-иона.

Полученную на предыдущих этапах работы информацию о термодинамике сорбции нитрата (зависимость К^ от концентрации гидрокарбоната и сульфата) использовали для прогноза зависимости степени извлечения нитрата (К) от пропущенного объема пробы. Типичная зависимость представлена на рис. 12. Для подтверждения правильности процедуры прогнозирования сопоставили рассчитанные и экспериментально определенные значения Я. Как видно из рисунка, наблюдается удовлетворительное согласование между рассчитанными и экспериментально полученными величинами степени извлечения, что позволяет судить о применимости предложенного подхода для изучения и учета взаимного

влияния ионов при их проточном сорбционно-ионохроматографическом определении

1

Рис. 12. Сравнение экспериментальных и расчетных степеней извлечения нитрат-иона на сорбенте Я1аг1оп АЗ 00

соответствует рассчитанным значениям, символ О соответствует значениям, полученным экспериментально

Сплошная линия

0

о

5

10

15

20

25

4,0x10"5 М

Таким образом, нами предложена следующая схема изучения взаимного влияния микрокомпонентов в ходе проведения сорбционного концентрирования в проточных системах анализа На первом этапе получают кривые продольной дисперсии, по ним рассчитывают мертвый объем сорбционной системы и коэффициенты продольной дисперсии в системе Затем получают динамические выходные кривые микрокомпонентов и рассчитывают коэффициенты распределен™ и массопереноса с использованием величин мертвого объема и коэффициента продольной дисперсии. Определяют коэффициенты распределения микрокомпонента в присутствии различных концентраций мешающих компонентов пробы либо по времени выхода зоны микрокомпонента в элюентном режиме, либо по соотношению количеств микрокомпонентов в равновесном режиме Используют эти коэффициенты для расчета степени извлечения микрокомпоненга при различных концентрациях мешающих компонентов пробы

Разработка протонных сорбционно-хроматографическнх методов определения

веществ

Для оценки целесообразности разработки проточного сорбционно-хроматографического метода определения ПАУ необходимо установить метрологические характеристики прямого ВЭЖХ определения ПАУ В настоящей работе в качестве хроматографического элюента использовали 75%-й раствор ацетонитрила в воде Соотношение концентраций ПАУ в смеси выбирали таким образом, чтобы высоты и площади пиков на хроматограмме были сравнимы по величине С помощью петли-дозатора вводили 20 мкл раствора ПАУ в хроматографическую систему, скорость потока элюента составляла 1 мл/мин Строили градуировочные зависимости прямого ВЭЖХ определения смеси ПАУ Показано, что при использовании уравнения 11 = А + В * с коэффициенты А для всех полученных градуировочных зависимостей являются статистически незначимыми, поэтому использовали уравнение Ь = А х с, где с - концентрация микрокомпонента, а Ь - высота хроматографического пика, мВ Относительное

стандартное отклонение результатов анализа составляло 10-15% Параметры градуировочных зависимостей представлены в табл 2

Предложена схема распределения потоков для проведения цикла анализа, включающего концентрирование и хроматографическое определение соединений С помощью данной схемы одновременно с наиболее продолжительной стадией хроматографического разделения и определения соединений возможно концентрирование соединений из следующего образца В выбранных с использованием математического моделирования условиях строили градуировочные зависимости при проточном сорбционно-хроматографическом определении ПАУ Соединения извлекали из 15 мл 5%-го ацетонитрила в деионизованной воде Использовали градуировочное уравнение И — А * с, где /г -высота хроматографического пика, мВ, с - концентрация ПАУ, М Относительное стандартное отклонение результатов анализа составляло 10-17% Параметры градуировочных зависимостей представлены в табл 2 Сравнили пределы обнаружения проточного сорбционно-хроматографического определения ПАУ с прямым хроматографическим определением Установлено, что сорбционное концентрирование позволяет снизить пределы обнаружения всех семи ПАУ на 4 -4,5 порядка по сравнению с прямым хроматографическим определением Российские ПДК для природных и питьевых вод по нафталину составляют 8*10"8 М, рассчитанные пределы обнаружения нафталина ниже российских ПДК не менее чем на 2 порядка Рассчитанные пределы обнаружения ПАУ по крайней мере на половину порядка величины ниже, чем ПДК Европейского Союза

Сопоставление хроматограмм, полученных при прямом вводе и сорбционном концентрировании показало, что включение стадии концентрирования (извлечение из 15 мл пробы) не приводит к существенному уширению пиков (не более чем 10-15 % величины ширины пика на половине высоты) по сравнению с прямым вводом, при сравнимых абсолютных количествах ПАУ в пробе Выяснили, что времена удерживания веществ (1,) увеличиваются не более чем на 4% по сравнению с прямым вводом, что позволяет использовать ^ для идентификации веществ

Для изучения правильности определения ПАУ в реальных объектах использовали метод ''введено-найдено" Проведен анализ образцов вод различных типов предложенным методом Анализировали минеральную воду "Новоессентукская целебная" (минерализация 1,5-2,5 г/л), минеральную воду "Ессентуки-4" (минерализация 8-10 г/л) и морскую воду (Геленджик, Черное море) Идентификацию хроматографических пиков проводили по временам удерживания, установленным при анализе модельных смесей Показано, что нафталин, флуорен, аценафтен и фенантрен извлекаются из всех образцов количественно Некоторое снижение степени извлечения наблюдали при определении остальных ПАУ в питьевой воде Одним из способов проведения анализа в случае неколичественного извлечения веществ является метод добавок, который допустимо применять при условии независимости степени извлечения веществ от их концентрации Для демонстрации применимости этого метода были построены градуировочные зависимости для смеси ПАУ на матрице (питьевой воде) в условиях неколичественного извлечения Зависимости линейны, аналогично градуировочным зависимостям для деионизованной воды, что подтверждает независимость степени извлечения веществ от концентрации и возможность применения данного метода для определения веществ

Таблица 2. Параметры градуировочных зависимостей при прямом ВЭЖХ

определении и проточном сорбционно-ВЭЖХ определении ПАУ

Определяемые Прямое определение Сорбционно-ВЭЖХ

вещества определение

А ^ Стт? А Я2 Стт?

хЮ"7М хЮ"10М

Нафталин 1,17±0,11 0,97 0,9 0,99±0,16 0,91 4,2

(хЮ"6) (хЮ"9)

Флуорен 3,2±0,3 0,96 0,5 0,34±0,05 0,93 0,9

(хЮ-6) (хЮ"10)

Аценафтен 4,34±0,28 0,98 3,9 0,39±0,04 0,95 7,7

(хЮ5) (хЮ"9)

Фенантрен 1,39±0,24 0,86 0,1 1,8±0,7 0,63 0,3

(хЮ"7) (х Ю"10)

Антрацен 2,27±0,21 0,95 0,1 0,22±0,03 0,93 0,6

(хЮ"7) (хЮ"11)

Флуорантен 4,01 ±0,23 0,98 0,4 0,35±0,05 0,91 3,1

(хЮ-6) (х10"ш)

Пирен 2,75±0,21 0,97 0,6 0,24±0,05 0,84 0,9

(хЮ"6) (хЮ"'°)

Градуировочное уравнение Ь = А х с,

К - коэффициент корреляции,

Стт - предел обнаружения, Р=0,95, п=3

Прямое ионохроматографическое определение анионов проводили, во-первых, для сравнения метрологических характеристик прямого и сорбционно-ВЭЖХ определения, во-вторых, для расчета концентрации микрокомпонентов после десорбции для косвенного изучения стадии сорбции Для разделения анионов использовали раствор 1,7x10"' МНС03", 1,8 хЮ"3 М С032" в деионизованной воде, элюент пропускали со скоростью 1,5 мл/мин Относительное стандартное отклонение результатов прямого ионохроматографического определения анионов составляло 8 -12% Параметры градуировочных зависимостей приведены в табл 3

В выбранных с помощью математического моделирования условиях проводили концентрирование нитрата (3,2x10'8 М) в присутствии различных концентраций сопутствующих ионов сульфата (0 - 6,0х10'5 М) и гидрокарбоната (0,5-1,7х10"3 М) Через колонку для концентрирования пропускали 5-15 мл образца Показано, что степень извлечения нитрата в этих условиях составляет 30 -45%, что согласуется с результатами теоретических расчетов

Таблица 3. Параметры градуировочных зависимостей при прямом ионохроматографическом определении анионов

Определяемые анионы Диапазон концентраций аниона, хЮ"5 М А

Б" 5-260 1,22±0,02 0,99

СГ 3 - 140 1,46±0,06 0,99

К02" 2-110 1,29±0,08 0,98

Вг" 1-60 1,38±0,13 0,96

N03' 2-80 1,35±0,15 0,96

Р043" 1-50 0,92±0,10 0,95

5042" 2-140 2,70±0,19 0,96

Градуировочноеуравнение Ь = А* с, с - концентрация аниона, хЮ"5 М, И - высота хроматографического пика, мВ, К." - коэффициент корреляции

Рассмотрены перспективы использования предложенной модели для разработки проточных методов химического анализа Информация о физико-химических параметрах сорбционной системы - коэффициентах массопереноса и распределения - может быть использована для выбора сорбента, обеспечивающего не только достижение заданной высокой степени извлечения микрокомпонента на стадии сорбции, но и десорбцию минимальным количеством раствора Дополнив предложенную модель известными полуэмпирическими зависимостями, позволяющими предсказать изменение коэффициентов распределения микрокомпонента при изменении макросостава раствора, можно выбирать оптимальный состав образца и десорбирующего раствора

Предложенный подход позволит сравнивать эффективность различных процедур концентрирования, основанных на квазиравновесном (так называемая динамическая твердофазная микроэкстракция) и неравновесном (классический вариант динамического сорбционного концентрирования) извлечении Информация о дисперсии зоны концентрата в различных проточных системах анализа позволит изучать и оптимизировать конструкционные узлы оборудования для реализации таких систем Возможно также проведение экспериментальной разработки стадии концентрирования с простым проточным детектором (напр спектрофотометрическим) с последующей адаптацией для сложных дорогостоящих детекторов (напр ИСП-МС) с применением математического моделирования

Выводы

1 Для описания всех стадий сорбционного концентрирования в проточных системах анализа предложена математическая модель, включающая уравнения материального баланса, массопереноса и равновесного распределения

микрокомпонента Описание стадии сорбции позволяет рассчитать распределение микрокомпонента по длине колонки по окончании сорбции и использовать это распределение в качестве начального условия при описании стадии десорбции Разработана схема численного решения этих систем уравнений в среде Сот$о1

2 Разработана схема итерационного поиска параметров уравнений модели по экспериментальным данным, основанная на минимизации расхождения между теоретическими и экспериментальными кривыми Разработана процедура оценки доверительных интервалов физико-химических параметров модели по дисперсии экспериментальных данных

3 Предложена схема экспериментального изучения динамики сорбционных процессов при разработке проточных сорбционно-ВЭЖХ методов анализа Схема предусматривает последовательное определение мертвого объема системы, коэффициента продольной дисперсии микрокомпонента, коэффициентов распределения и массопереноса на стадиях сорбции и десорбции

4 Показана правомерность использования предложенной модели для описания поведения микрокомпонента в проточной системе, включающей концентрирование некоторых ПАУ на 5Ю2-С18 Рассчитаны величины мертвого объема и продольной дисперсии в изученной системе Определены коэффициенты массопереноса и распределения нафталина на стадии сорбции, нафталина и пирена на стадии десорбции Полученные данные использованы для прогноза степени влияния различных физико-химических параметров на степень извлечения и ширину зоны концентрата после десорбции, а также для выбора оптимальных условий концентрирования ПАУ

5 Предложена схема экспериментального изучения взаимного влияния микрокомпонентов при разработке проточных сорбционно-ВЭЖХ методов анализа Схема предусматривает получение зависимости коэффициентов распределения от концентраций мешающих компонентов пробы Разработанная схема использована для изучения влияния сульфата и гидрокарбоната при концентрировании нитрата на анионообменнике с четвертичными аммониевыми группами 5гаг1оп А300, проведен прогноз степени извлечения нитрата в различных условиях, правильность прогноза подтверждена экспериментально

6 Разработана методика проточного сорбционно-ВЭЖХ определения ряда ПАУ в природных и питьевых водах Установлено, что сорбционное концентрирование позволяет снизить пределы обнаружения всех семи ПАУ на 4 -4,5 порядка по сравнению с прямым хроматографическим определением Время сорбционно-хроматографического определения не превышает времени прямого ВЭЖХ определения

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1 Олиферова JI А , Статкус М А , Тихомирова Т И , Баскин 3 Л, Цизин Г И Концентрирование нафталина, бифенила и аценафтена на фторопластовых сорбентах //Журн аналит химии 2004 Т 59 №9 С 936-941

2 Ohferova L , Statkus М, Tsysin G, Shpigun О , Zolotov Yu On-line solid-phase extraction and HPLC determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in water

using fluorocarbon polymer sorbents //Anal Chim Acta 2005 V 538 N 1-2 P 35-40

3 Олиферова Л A, Статкус M A, Цизин Г И, Золотое Ю А Новые сорбенты для концентрирования гидрофобных органических соединений в проточных системах анализа //Докл Акад Наук 2005 Т 401 №5 С 639642

4 Олиферова JI А, Статкус М А, Цизин Г И, Ван Д, Золотов Ю А Проточные сорбционно-жидкостно-хроматографические методы анализа // Журн аналит химии 2006 Т 61 №5 С 454-480

5 Oliferova L , Statkus М , Tsysin G , Zolotov Yu On-line solid-phase extraction and high performance liquid chromatography determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in water using polytetrafluoroethylene capillary // Talanta 2007 V 72 P 1386- 1391

6 Федотов П С, Статкус M А, Цизин Г И Изучение массопереноса элементов при их динамическом выщелачивании их почв и донных отложений // Журн аналит химии 2007 Т 62 № 8 С 802 - 806

7 Статкус М А , Емельянов К Б , Цизин Г И Взаимное влияние анионов при их проточном сорбционно-ионохроматографическом определении // Вестн МГУ Серия «Химия» 2008 Т 49 № 1 С 39-44

8 Статкус М А, Олиферова Л А, Цизин Г И Математическое моделирование сорбционного концентрирования в проточных системах анализа Постановка задачи / Международный симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии» Тезисы докладов Краснодар, Кубанский ун-т 2005 С 85

9 Цизин Г И , Олиферова Л А , Статкус М А , Шпигун О А, Золотов Ю А Проточные сорбционно-жидкостно-хроматографические методы определения веществ / Международный симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии» Тезисы докладов Краснодар, Кубанский ун-т 2005 С 93-95

10 Oliferova L A, Statkus MA, Tsysin G I, Zolotov Yu A Trace-level detenmnation of PAHs in water by HPLC with on-line preconcentration on fluoroplastic materials / 4th International Conference on Instrumental Methods of Analysis «IMA'05» Abstracts of the Scientific Contributions Greece, Iraklion 2005 P 484

11 Statkus M A, Oliferova L A, Tsysin G I, Zolotov Yu A Flow analysis systems including sorption preconcentration mathematical modeling / International Congress on Analytical Sciences «ICAS 2006» Abstracts of the Scientific Contnbutions Moscow, Russia 2006 P 404-405

12 Oliferova L A , Statkus M A , Tsysin G I, Zolotov Yu A HPLC method with on-line SPE on fluoroplastic capillanes for determination of PAHs in water / International Symposium on Chromatography «ISC 2006» Abstracts of the Scientific Contributions Denmark, Copenhagen 2006 P 7

13 Zolotov Yu A, Tsysin G I, Statkus M A Sorption preconcentration for trace components determination in water / INTERACT Conference Program and Abstracts Australia, Perth 2006 P 142

14 Цизин Г PI, Статкус M А Динамическое сорбционное концентрирование компонентов из растворов теоретические основы, новые решения / Научная

конференция «Ломоносовские чтения» Тезисы докладов М МГУ 2006 С 16

15 Емельянов К Б, Статкус М А, Цизин Г И, Золотов Ю А Взаимное влияние анионов при их проточном сорбционно-ионохроматографическом определении / 2-я Всероссийская конференция по аналитической химии "Аналитика России" Краснодар, Кубанский ун-т 2007 Тезисы докладов С 30

16 Кадомцева Е Н, Статкус М А, Цизин Г И, Золотов Ю А Концентрирование полициклических ароматических углеводородов на гидрофобных сорбентах 2-я Всероссийская конференция по аналитической химии "Аналитика России" Краснодар, Кубанский ун-т 2007 Тезисы докладов С 207

17.Цизин Г И, Статкус М А, Золотов Ю А Оборудование для проточного сорбционно-спектросокопического и сорбционно-хоматографического определения малых количеств веществ / 3-я Всероссийская конференция «Аналитические приборы» Тезисы докладов С -Пб 2008 С 7 - 8

18 Статкус М А, Кадомцева Е Н, Цизин Г И Математическое моделирование сорбционного концентрирования как инструмент разработки проточных систем анализа / 2 Международный форум «Аналитика и аналитики» Воронеж ВГТА 2008 С 335

Подписано в печать 07 ноября 2008 г.

Формат 60x90/16

Объем 1,5 п.л.

Тираж 100 экз.

Заказ №301008166

Оттиражировано на ризографе в ООО «УниверПринт» ИНН/КПП 7728572912\77280Ю01

Адрес: 117292, г. Москва, \'л Дмитрия Ульянова, д. 8, кор. 2 Тел 740-76-41, 125-22-73 ' http //www.univerprint ru

Введение

Глава 1. Проточные системы анализа, включающие сорбционное концентрирование и ВЭЖХ определение компонентов растворов (обзор литературы)

1.1. Основы метода

1.2. Выбор основных условий проведения концентрирования

1.2.1. Выбор сорбентов для концентрирования

1.2.2. Выбор максимального объема пробы

1.2.3. Выбор скорости пропускания раствора пробы

1.2.4. Выбор условий десорбции микрокомпонентов

1.3. Дополнительные процедуры повышения селективности и эффективности проточных сорбционно-ВЭЖХ методов анализа

1.3.1. Химическое модифицирование микрокомпонентов (дериватизация)

1.3.2. Выбор оптимального значения рН раствора образца

1.3.3. Предварительное отделение мешающих компонентов образца

1.3.4. Промывка колонки после проведения сорбции

1.3.5. «Вырезание в потоке»

1.3.6. Дериватизация микрокомпонентов после десорбции

1.4. Применение метода

1.4.1. Подготовка образца к проточному сорбционно-ВЭЖХ анализу

1.4.2. Улучшение метрологических характеристик ВЭЖХ определения за счет on-line сочетания с сорбционным концентрированием

1.5. Выводы к главе

Глава 2. Растворы , реагенты, оборудование

2.1. Реагенты и сорбенты

2.1.1. Концентрирование ПАУ

2.1.2. Концентрирование анионов

2.2. Аппаратура

2.3. Программное обеспечение

2.4. Методики проведения экспериментов и расчетов

Глава 3. Разработка математической модели, описывающей поведение микрокомпонента в проточных системах анализа, включающих сорбционное концентрирование

3.1. Математическое описание динамики сорбционных процессов (состояние вопроса)

3.1.1. Типы моделей

3.1.2. Послойная модель динамики сорбционных процессов — теория тарелок

3.1.3. Связь детерминированных и послойных моделей

3.2. Постановка задачи

3.3 Основные этапы разработки модели

3.3.1. Выбор уравнений модели

3.3.2. Описание динамики сорбционных процессов в среде Comsol/Matlab 62 3.3.3 Решение обратных задач динамики сорбции

Многие задачи современной аналитической химии, такие как анализ сложных смесей, определение следовых количеств веществ, часто решают не напрямую, с использованием одного инструментального метода, а применяя комбинированные методы. Предварительное концентрирование и разделение веществ традиционно используют для увеличения чувствительности определения и повышения его селективности. Максимальной эффективности комбинированного метода достигают не только раздельной оптимизацией параметров, характеризующих концентрирование и определение, но, прежде всего - их совместной оптимизацией. Такая оптимизация подразумевает глубокое понимание не только практических аспектов сочетания методов, но и их теоретических основ. В то время как теория инструментальных, физико-химических методов анализа часто относится скорее к физической химии и инженерным наукам, теоретическое рассмотрение методов концентрирования и разделения веществ - задача химиков-аналитиков.

Развитие теоретических основ различных методов разделения и концентрирования часто следовало после широкого применения этих методов: так например, хроматография была создана в 1903 году [1], но лишь после ее широкого распространения, пришедшегося на 40-50 годы прошлого века, появилась серия ключевых работ по теории хроматографии [2-6], по сей день цитируемых в литературе. Однако есть и обратные примеры: разработка теоретических основ капиллярной газовой хроматографии Голеем [7] предшествовала широкому внедрению этого метода в практику. В любом случае, полноценное развитие того или иного метода разделения или концентрирования невозможно без теоретического понимания его механизмов.

В последние 20-30 лет в аналитической химии широкое распространение получило сорбционное концентрирование [8]; его проточный вариант позволил автоматизировать стадию пробоподготовки, достичь высокой чувствительности и воспроизводимости определения [9, 10]. Несмотря на то, что сорбционному концентрированию вообще и его использованию в проточных системах в частности посвящен целый ряд обзоров и монографий, эта область аналитической химии не привлекала такого интереса теоретиков, как упоминавшаяся выше хроматография, что отмечено, например, в недавнем обзоре [11]. Большинство авторов, предложивших различные методики сочетания сорбционного концентрирования и последующего проточного определения, в своих работах использовали лишь эмпирические приемы оптимизации условий эксперимента, так как для таких проточных методов пока не создано целостное теоретическое описание, несмотря на то, что теория сорбционных процессов хорошо развита применительно к таким областям, как хроматография и химическая технология.

Ранее в работах нашей группы предложено использовать так называемые детерминированные модели динамики сорбционных процессов для выбора наиболее эффективных сорбционных систем и оптимизации условий сорбционного концентрирования [12-14]. Однако эффективность проточного сорбционного концентрирования во многом определяется не только стадией сорбции, но и последующей десорбции микрокомпонента и доставкой зоны концентрата в детектор. Для математического описания всех стадий сорбционного концентрирования в проточной системе анализа в настоящей работе использован аппарат уравнений в частных производных, аналогичный развитому ранее в работах нашей группы для описания стадии сорбции. Цель работы

Целью работы состояла в разработке математической модели, описывающей поведение микрокомпонента на всех стадиях сорбционного концентрирования в проточной системе анализа и применении этой модели для разработки проточных сорбционно-жидкостно-хроматографических систем химического анализа. Конкретные задачи исследования были следующими:

• выбор структуры математической модели для описания поведения микрокомпонента и разработка методов расчета параметров уравнений модели по экспериментальным данным;

• разработка процедур расчета зависимости степени извлечения микрокомпонента от объема пропущенного образца; расчета формы и ширины зоны концентрата в потоке после десорбции микрокомпонента;

• проверка разработанной модели на примере выбора оптимальных условий концентрирования полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на силикагеле с привитыми октадецильными группами, расчет формы и ширины зоны концентрата после десорбции;

• проверка разработанной модели на примере многокомпонентной системы: учет влияния гидрокарбоната и сульфата на извлечение нитрата анионообменником с четвертичными аммониевыми группами Starlon A300;

• разработка методик проточного сорбционно-жидкостно-хроматографического определения ПАУ в водах различных типов с применением математического моделирования;

• оценка перспектив применения предложенного подхода для разработки проточных систем анализа, включающих стадию сорбционного концентрирования.

Научная новизна

Предложена математическая модель, включающая уравнения равновесия, массопереноса и материального балланса в частных производных, описывающая поведение микрокомпонента в проточных системах анализа на стадиях сорбции и десорбции. Разработана процедура расчета физико-химических параметров модели на основе итерационной минимизации расхождения экспериментальных и теоретических динамических выходных кривых. Разработана процедура оценки доверительных интервалов физико-химических параметров модели по дисперсии экспериментальных данных. Практическая значимость

Показана правомерность использования предложенной модели для описания поведения микрокомпонентов в проточных системах анализа, включающих концентрирование некоторых ПАУ на Si02-Ci8 и нитрата на анионообменнике Starlon А300. Модель использована для выбора условий концентрирования. Определены коэффициенты распределения, массопереноса и продольной дисперсии для сорбции и десорбции ПАУ на сорбенте Si02-Ci8 и нитрата на сорбенте Starlon А300.

Предложены процедуры, позволяющие рассчитать форму и ширину зоны концентрата в потоке после десорбции при проточном сорбционно-ВЭЖХ определении ПАУ в растворах. Предложены процедуры для учета взаимного влияния анионов на стадии сорбции при их проточном сорбционно-ионохроматографическом определении.

Разработана методика проточного сорбционно-жидкостнохроматографического определения ПАУ в водах различных типов. Автор выносит на защиту:

• Математическую модель, описывающую поведение микрокомпонента в проточных системах анализа совместно на стадиях сорбции и десорбции.

• Методы расчета коэффициентов продольной дисперсии, массопереноса и распределения микрокомпонента на стадиях сорбции и десорбции по экспериментальным данным.

• Результаты изучения кинетики и термодинамики сорбции и десорбции нафталина и пирена на силикагеле с привитыми октадецильными группами.

• Расчеты формы и ширины зоны концентрата в потоке десорбирующего раствора после десорбции при различных значениях коэффициентов распределения, массопереноса и продольной дисперсии.

• Результаты изучения взаимного влияния неорганических ионов при концентрировании на анионообменнике Starlon A300.

• Методику проточного сорбционно-жидкостно-хроматографического определения ПАУ в водах различных типов.

Апробация работы

Основные результаты исследований доложены на Всероссийском симпозиуме «Хроматография и хроматографические приборы» (Москва, 2004), Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России» (Москва, 2004), Международной конференции «Физико-химические основы новейших технологий XXI века» (Москва, 2005), Научной конференции «Ломоносовские чтения» (Москва, 2005), Всероссийской конференции «Аналитические приборы» (Санкт-Петербург, 2005), Международном симпозиуме «Разделение и концентрирование в аналитической химии», (Краснодар, 2005), 4th International Conference on Instrumental Methods of Analysis «IMA'05», (Iraklion, Greece, 2005), Международной конференции «Экстракция органических соединений» ЭОС-2005 (Воронеж, 2005), International Symposium on Environmental Analytical Chemistry «ISEAC 34», (Hamburg, Germany, 2006), International

Symposium on High Performance Liquid Phase Separation and Related Techniques «HPLC 2006» (San Francisco, USA, 2006), International Congress on Analytical Sciences «ICAS 2006», (Moscow, 2006), International Symposium on Chromatography «ISC 2006», (Copenhagen, Denmark, 2006), Conference «INTERACT», (Perth, Australia, 2006), Научной конференции «Ломоносовские чтения», (Москва, 2006), Всероссийской конференции по аналитической химии "Аналитика России", (Краснодар, 2007), Всероссийской конференции «Аналитические приборы», (С.Петербург, 2008).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти глав экспериментальной части, выводов, списка литературы (244 наименования). Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков и 21 таблицу.

Общие выводы

1. Для описания всех стадий сорбционного концентрирования в проточных системах анализа предложена математическая модель, включающая уравнения материального баланса, массопереноса и равновесного распределения микрокомпонента. Описание стадии сорбции позволяет рассчитать распределение микрокомпонента по длине колонки по окончании сорбции и использовать это распределение в качестве начального условия при описании стадии десорбции. Разработана схема численного решения этих систем уравнений в среде Comsol.

2. Разработана схема итерационного поиска параметров уравнений модели по экспериментальным данным, основанная на минимизации расхождения между теоретическими и экспериментальными кривыми. Разработана процедура оценки доверительных интервалов физико-химических параметров модели по дисперсии экспериментальных данных.

3. Предложена схема экспериментального изучения динамики сорбционных процессов при разработке проточных сорбционно-ВЭЖХ методов анализа. Схема предусматривает последовательное определение мертвого объема системы, коэффициента продольной дисперсии микрокомпонента, коэффициентов распределения и массопереноса на стадиях сорбции и десорбции.

4. Показана правомерность использования предложенной модели для описания поведения мпкрокомпонента в проточной системе, включающей концентрирование некоторых ПАУ на Si02-C18. Рассчитаны величины мертвого объема и продольной дисперсии в изученной системе. Определены коэффициенты массопереноса и распределения нафталина на стадии сорбции; нафталина и пирена на стадии десорбции. Полученные данные использованы для прогноза степени влияния различных физико-химических параметров на степень извлечения и ширину зоны концентрата после десорбции. Выбраны оптимальные условия проведения концентрирования ПАУ: объем пробы - не более 15 мл, нецелесообразность применения противотока при десорбции, установлены верхняя граница градуировочной зависимости и ширина фронта концентрата в потоке.

5. Предложена схема экспериментального изучения взаимного влияния микрокомпонентов при разработке проточных сорбционно-ВЭЖХ методов анализа. Схема предусматривает получение зависимости коэффициентов распределения от концентраций мешающих компонентов пробы. Разработанная схема использована для изучения влияния сульфата и гидрокарбоната при концентрировании нитрата на анионообменнике с четвертичными аммониевыми группами Starlon A3 00, проведен прогноз степени извлечения нитрата в различных условиях, правильность прогноза подтверждена экспериментально.

6. Разработан метод проточного сорбционно-ВЭЖХ определения ряда ПАУ в природных и питьевых водах. Установлено, что сорбционное концентрирование позволяет снизить пределы обнаружения всех семи ПАУ на 4 — 4,5 порядка по сравнению с прямым хроматографическим определением. Время сорбционно-хроматографического определения не превышает времени прямого ВЭЖХ определения. t

3.3.4. Заключение

Таким образом, на основании анализа литературных данных нами предложена математическая модель, описывающая поведение микрокомпонента в проточной сорбционной системе: выбраны основные уравнения, разработаны численные способы решения этих систем уравнений в среде Comsol, и предложен алгоритм расчета параметров систем уравнений по экспериментальным данным. В главах 4 и 5 разработанная модель будет апробирована на примере описания I поведения ПАУ и неорганических анионов в ходе их сорбционного концентрирования в проточной сорбционно-ВЭЖХ системе.

1. Цвет М.С. Хроматографический адсорбционный анализ. Избранные работы. Л.: Изд-во АН СССР. 1946. 274 с.

2. Lapidus L., Amundson N.R. Mathematics of adsorption in beds. VI. The effect of longitudial diffusion in ion exchange and chromatographic columns. // J. Phys. Chem. 1952. V. 56. P. 984-988.

3. Kasten P.R., Lapidus L., Amundson N.R. Mathematics of adsorption in beds. V. Effect of intraparticle diffusion in flow systems in fixed beds. // J. Phys. Chem. 1952. V. 56. P. 683-688. t

4. Glueckauf E. Theory of Chromatography. Part 9. The "Theoretical Plate" Concept in Column Separations. // Trans. Faraday Soc. 1955. V. 51. P. 34-44.

5. Golay M.J.E. A Performance Index for Gas Chromatographic Columns. // Nature. 1957. V. 180. P. 435-436. Цит. по: Руденко Б.А., Руденко Г.И. Высокоэффективные хроматографические процессы. Т. 1. М.: Наука. 2003. 425 с.

6. Thurman Е.М., Mills M.S. Solid-phase extraction Principles and practice. 1998. N.-Y.: Wiley. 344 p.

7. Цизин Г.И., Золотов Ю.А. Проточные сорбционно-спектроскопические методы анализа. Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. С. 678-698.

8. Fang Z. Flow Injection Separation and Preconcentration. 1993. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft mbH. 259 p.

9. Poole C.F., Gunatilleka A.D., Sethuraman R. Contributions of theory to method development in solid-phase extraction. // J. Chromatogr. A. 2000. V. 885. P. 1739. :

10. Tsysin G.I., Kovalev I.A., Nesterenko P.N., Penner N.A., Filippov O.A. Application of linear model of sorption dynamics for the comparison of solid phase extraction systems of phenol. // Sep. Purif. Technol. 2003. V. 33. P. 11-24.

11. Филиппов О.А., Посох В.В., Тихомирова, Иванова Е.Н., Цизин Г.И., Шпигун О.А, Золотов Ю.А. Проточное сорбционно-хроматографическое определение фенолов с амперометрическим детектированием. // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. С. 933-939.

12. Hennion М.-С. Solid-phase extraction: method development, sorbents, and coupling with liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1999. V. 856. P. 3-54.

13. Wang S., Huang W., Fang G., He J., Zhang Y. On-line coupling of solid-phase extraction to high-performance liquid chromatography for determination of estrogens in environment. //Anal. Chim. Acta. 2008. V. 606. P. 194-201.

14. Capka V., Carter S.J. Minimizing matrix effects in the development of a method for the determination of salmcterol in human plasma by LC/MS/MS at low pg/mL concentration levels. // J. Chromatogr. B. 2007. V. 856. P. 285-293.

15. Saber A. L., Elmosallamy M. A. F.', Wilson S. R., Lundanes E., Greibrokk T. Determination of oxomemazine in human plasma by capillary LC-ESI-MS. // J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 2007. V. 30. P. 393-403.

16. Lopez de Alda M.J., Barcelo D. Use of solid-phase extraction in various of its modalities for sample preparation in the determination of estrogens and progestogens in sediment and water. // J. Chromatogr. A. 2001. V. 938. P. 145153.

17. Quintana J. В., Miro M., Estela J.M., Cerda V. Automated on-line renewable solid-phase extraction-liquid chromatography exploiting multisyringe flow injection-bead injection lab-on-valve analysis. // Anal. Chem. 2006. V. 78. P. 2832-2840.

18. Saito Y., Jinno K. Miniaturized sample preparation combined with liquid phase separations. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 1000. P. 53-67.

19. Eisert R., Pawliszyn J. Automated in-tube solid-phase microextraction coupled to high-performance liquid chromatography. // Anal. Chem. 1997. V. 69. P. 31403147.

20. Eisert R., Pawliszyn J. New trends in solid-phase microextraction. // Crit. Rev. Anal. Chem. 1997. V. 27. P. 103-105.

21. Barcelo D., Hennion M.-C. On-line sample handling startegies for the trace-level determination of pesticides and their degradation products in environmental waters. //Anal. Chim. Acta. 1995. V. 318. P. 1-41.

22. Brouwer E.R., Kofman S., Brinkman U.A.T. Selected procedures for the monitoring of polar pesticides and related microcontaminants in aquatic samples. //J. Chromatogr. A. 1995. V. 703. P. 167-190.

23. Kataoka H., Lord H., Yamamoto S. Development of automated in-tube SPME/LC/MS method for drug analysis. //J. Microcol. Sep. 2000. V. 12. P. 493500.

24. Segura P.A., Gagnon C., Sauve S. A fully automated on-line preconcentration and liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the analysis of anti-infectives in wastewaters. //Anal. Chim. Acta. 2007. V. 604. P. 147-157.

25. Hongzhe Т., Bingcheng Y., Wenna G., Yafeng G. Microcolumn Solid-phase Extraction Coupled Online to Capillary Liquid Chromatography Using a Valve Switching Technique. // Chin. J. Anal. Chem. 2006. V. 34. P. 759-763.

26. Yin X., Freeh W., Hoffmann E., Ludke C., Skole J. Mercury speciation by coupling cold vapour atomic absorption spectrometry with flow injection on-line preconcentration and liquid chromatographic separation. // J. Anal. Chem. 1998. V. 361. P. 761-766.

27. Alonso M.C., Barcelo D. Stability study and determination of benzene- and naphthalenesulfonates following an on-line solid-phase extraction method using the new programmable field extraction system. // Analyst. 2002. V. 127. P. 472479.

28. Okuda Т., Yamada S. High-performance liquid chromatography using on-line solid-phase extraction: determination of furosemide in human serum. II J. Chromatogr. B. 1996. V. 682. P. 343-348.

29. Villasenor S.R. Matrix elimination in ion chromatography by "heart-cut" column-switching techniques. //J. Chromatogr. 1992. V. 602. P. 155-161.

30. Okuda Т., Nakagawa Y., Motohashi M. Complete two-dimensional separation for analysis of acidic compounds in plasma using column-switching reversed-phase liquid chromatography. // J. Chromatogr. B. 1999. V. 726. P. 225-236.

31. Cobo M. Silva M. Continuous solid-phase extraction and dansylation of low-molecular-mass amines coupled on-line with liquid chromatography and peroxyoxalate chemiluminescence-based detection. // J. Chromatogr. A. 1999. V. 848. P. 105-115.{

32. Ou J., Hu L., Hu L., Li X., Zou H. Determination of phenolic compounds in river water with on-line coupling bisphenol A imprinted monolithic precolumn with high performance liquid chromatography. // Talanta. 2006. V. 69. P. 1001-1006.

33. Ye X., Kuklenyik Z., Needham L.L., Calafat A.M. Automated on-line column-switching HPLC-MS/MS method with peak focusing for the determination of nine environmental phenols in urine. //Anal. Chem. 2005. V. 77. P. 5407-5413.

34. Fritz J.S., Маска M. Solid-phase trapping of solutes for further chromatographic or electrophoretic analysis. // J. Chromatogr. A. 2000. V. 902. P. 137-166.

35. Souverain S., Rudaz S., Veuthey J.-L. Restricted access materials and large particle supports for on-line sample preparation: An attractive approach for biological fluids analysis. // J. Chromatogr. B. 2004. V. 801. P. 141-156.

36. Guenu S., Hennion M.-C. On-line sample handling of water-soluble organic pollutants in aqueous samples using porous graphitic carbon. // J. Chromatogr. A. 1994. V. 665. P. 243-251.

37. Sun J. J., Fritz J.S. Chemically modified resin for solid-phase extraction. // J. Chromatogr. A. 1992. V. 590. P. 197-202.

38. Pichon V.3 Chen L., Hennion M.-C. On-line preconcentration and liquid chromatogrpahic analysis of phenylurea pesticides in environmental water using a silica-based immunosorbent. // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 311. P. 429-436.

39. Grasso L., Scarano G., Imparato E., Arace O., Oliviero G. Use of automated solid-phase extraction equipment for the determination of isoniazid in milk. // Food Additives and Contaminants. 2000. V. 17. P. 749-753.

40. James I.T., Perret D. Automated on-line solid-phase extraction and high-performance liquid chromatographic analysis of total and free pyridinium crosslinks in serum. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 798. P. 159-166.

41. Jackson P.E., Haddad P.R. Studies' on sample preparation in ion chromatography. V. Effect of the ion-exchange capacity of the concentrator column. // J. Chromatogr. 1987. V. 389. P. 65

42. Jackson P.E., Haddad P.R. Studies on sample preconcentration in ion chromatography. VII. Review of methodology and applications of anion preconcentration. //J. Chromatogr. 1988. V. 439. P. 37-48.

43. Haddad P.R., Jackson P.E. Ion chromatography : Principles and applications. 1994. Amsterdam: Elsevier Science. 776 p.

44. Долгоносов A., M.M. С., Волощик И. Ионный обмен и ионная хроматография. 1993. М.: Наука. 222 с.

45. Wetzel R.A., Anderson C.L., Scleicher Н., Crook A.D. Determination of Trace Level Ions by Ion Chromatography with Concentrator Columns. // Anal. Chem. 1979. V. 51. P. 1532-1535.

46. AH A., Shen H., Yin X. Simultaneous determination of trace amounts of nickel, copper and mercury by liquid chromatography coupled with flow-injection online derivatization and preconcentration. //Anal. Chim. Acta. 1998. V. 369.1. P. 215-223.

47. Elchuk S., Cassidy R. M. Separation of the lanthanides on high-efficiency bonded phases and conventional ion-exchange resins// J. Chromatogr. Sci. 1980. V. 18. P. 217-223.

48. Рудаков О. Б., Востров PL А., Федоров С. В., Филиппов А. А., Селеменев В. Ф., Приданцев А. А. Спутник хроматографиста. Методы жидкостной хроматографии. 2004. Воронеж: изд-во «Водолей». 528 с.

49. Georgi К., Boos K.-S. Multidimensional on-line SPE for undisturbed LC-MS-MS analysis of basic drugs in biofluids. // Chromatographia. 2006. V. 63. P. 523531.

50. Brouwer E.R., Brinkman U.A.T. Determination of phenolic compounds in surface water using on-line liquid chromatographic precolumn-based column-switching teclmiques. // J. Chromatogr. A. 1994. V. 678. P. 223-231.

51. Мицуике А. Методы концентрирования элементов в неорганическом анализе. 1986. М.: Химия. 151с.

52. Katrin М., Kirschbaum К.М., Finger S., Vogel F., Burger R., Gerlach M., Riederer P., Hiemke C. LC with Column-Switching and Spectrophotometric

53. Detection for Determination of Risperidone and 9-Hydroxyrisperidone in Human Serum. // Chromatographia. 2007. V. 67. P. 321-324.

54. Chen Z., Pavelic P., Dillon P., Naidu R. Determination of caffeine as a tracer of sewage effluent in natural waters by on-line solid-phase extraction and liquid chromatography with diode-array detection. // Water Res. 2002. V. 36. P. 48304838. i

55. Martin-Esteban A., Fernandez P., Camara C. New design for the on-line solidsphase extraction of pesticides using membrane extraction disk material and liquid chromatography in environmental analysis. // J. Chromatogr. A. 1996. V. 752. P.291-297.

56. Hennion M.-C., Cau-Dit-Coumes C., Pichon V. Trace analysis of polar organic pollutants in aqueous samples. Tools for the rapid prediction and optimization of the solid-phase extraction parameters. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 823. P. 147161.

57. Werkhoven-Goewie C.E., Brinkman U.A.T., Frei R.W. Trace Enrichment of Polar Compounds on Chemically Bonded and Carbonaceous Sorbents and Applications to Chlorophenols. //Analytical Chemistry. 1981. V. 53. P. 20722080.

58. Masque N., Galia M., Marce R.M., Borrul F. New chemically modified polymeric resin for solid-phase extraction of pesticides and phenolic compounds from water. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 803. P. 147-155.

59. Masque N., Galia M., Marce R.M., Borrul F. Chemically modified polymeric resin used as sorbent in a solid-phase extraction process to determine phenolic compounds in water. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 771. P. 55-61.

60. Baltussen E., Cramers C.-A., Sandra P.J.F. Sorptivc sample preparation a review. // Anal. Bioanal. Chem. 2002. V. 373. P. 3-22.

61. Masque N., Galia M., Marce R.M., Borrul F. Solid-phase Extraction of Phenols and Pesticides in Water With a Modified Polymeric Resin. // Analyst. 1997.1. V. 122. P. 425-428.

62. Guiochon G., Shirazi S.G., Katti A.M. Fundamentals of Preparative and Nonlinear Chromatography. 1994. N.-Y.: Academic Press. 701 p.

63. Miller K.G., Poole C.F. Methodological Approach for Evaluating Operational Parameters and the Characterization of a Popular Sorbent for Solid-Phase Extraction by High Pressure Liquid Chromatography. // J. High Resolut. Chromatogr. 1994. V. 176. P. 125

64. Larrivee M.L., Poole C.F. Solvation Parameter Model for the Prediction of Breaktrhrough Volumes in Solid-Phase Extraction with Particle-Loaded Membranes. //Anal. Chem. 1994. V. 66. P. 139-146.

65. Poole C.F., Poole S.K., Seibert D.S., Chapman C.M. Determination of kinetic and retention properties of cartridge and disk devices for solid-phase extraction. //J. Chromatogr. B. 1997. V. 689. P. 245-259

66. Mayer M.L., Poole S.K., Poole C.F. Retention characteristics of octadecylsiloxane-bonded silica and porous polymer particle-loaded membranes for solid-phase extraction. //J. Chromatogr. A. 1995. V. 697. P. 89-99.

67. Mayer M.L., Poole C.F., Henry M.P. Sampling characteristics of octadecylsiloxane-bondeed silica particle-embedded glass fiber disks for solid phase extraction. // J. Chromatogr. A. 1995. V. 695. P. 267-277.

68. Lovkvist P., Jonsson J.A. Capcity of Sampling and Preconcentration Columns with a Low Number of Theoretical Plates. //Anal. Chem. 1987. V. 59. P. 818821.

69. Kennedy G.J., Knox J.H. The Performance of Packings in High Performance Liquid Chromatography (HPLC). I. Porous and Surface Layered Supports. // J. Chromatogr. Sci. 1972. V. 10. P. 549-556.

70. Galera M.M., Martnez D.B., Vazquez P.P., Garcia M.D.G. Online traceenrichment to determine pyrethroids in river water by HPLC with columniswitching and photochemical induced fluorescence detection. // J. Sep. Sci. 2005. V. 28. P. 2259-2267.T

71. Sadilek P., Satinsky D., Solich P. Using restricted-access materials and column switching in high-performance liquid chromatography for direct analysis of biologically-active compounds in complex matrices. // Trends Anal. Chem. 2007. V.26. P. 375-384.

72. Emara S. Simultaneous determination of caffeine, theophylline and theobromine in human plasma by on-line solid-phase extraction coupled to reversed-phase chromatography. // Biomed. Chromatogr. 2004. V. 18. P. 479-485.

73. Castro R., Moyano E., Galceran M.T. On-line ion-pair solid-phase extractionfliquid chromatography-mass spectrometry for the analysis of quaternary ammonium herbicides. // J. Chromatogr. A. 2000. V. 869. P. 441-449.r

74. Renner Т., Baumgarten D., Unger K.K. Analysis of Orgainc Pollutants in Water at Trace Levels using Fully Automated Solid-Phase Extraction Coupled to High-Performance Liquid Chromatography. // Chromatographia. 1997. V. 45. P. 199205.

75. Masque N., Marce R.M., Borrul F.'Comparison of different sorbents for on-lineIsolid-phase extraction of pesticides and phenolic compounds from natural water followed by liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 793. P. 257263. !

76. Svennberg H., Lagerstrom P.-O. Evaluation of an on-line solid-phase extraction method for determination of almkalant, an antiarrhytmic drug, by liquid chromatography. //J. Chromatogr.;B. 1997. V. 689. P. 371-377.

77. Chilla C., Guillen D.A., Barroso C.G., Perez-Bustamante J.A. Automated on-line solid-phase extraction high performance liquid chromatography - diode arraydetection of phenolic compounds in sherry wine. // J. Chromatogr. A. 1996. V. 750. P. 209-214.

78. Puig D., Barcelo D. Comparison of different sorbent materials for on-line liquid-solid extraction followed by liquid chromatographic determination of priority phenolic compounds in environmental waters. // J. Chromatogr. A. 1996. V. 733. P. 371-381.

79. Hubertus I., de Jong G., Brinkman U.A.T., Frei R.W. Trace Enrichment and Separation of Metal Ions as Dithiocarbamate Complexes by Liquid Chromatography. //Analytical Chemistry. 1987. V. 59. P. 98-101.

80. Montgomery R.M., Saari-Nordhaus R., Nair M., Anderson J.M. On-line sample preparation techniques for ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1998.1. V. 804. P. 55-62.

81. Joyce R.J., Dhillon H.S. Trace level determination of bromate in ozonated drinking water using ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1994. V. 671. P. 165-171.

82. Weinberg H. Preconcentration techniques for bromate analysis in osonated waters. // J. Chromatogr. A. 1994. V. 671. P. 141-149.

83. Sweeney A.P., Shalliker R.A. Development of a two-dimensional liquid chromatography system with trapping and sample enrichment capabilities. // J. Chromatogr. A, 2002. V. 968. P. 41-52.

84. Biesaga M., Schmidt N., Seubert A. Coupled ion chromatography for the determination of chloride, phosphate and sulphate in concentrated nitric acid. // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1026. P. 195-200.

85. Torcjio L., Lombardi F., Visconti M., Doyle E. Determination of the polar drug dimiracetam in human plasma and serum by column-switching high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. B. 1995. V. 666. P. 169-177.

86. Bayliss M.A.J., Baker P.R., Wilkinson D. Determination of the two major human metabolites of tipredane in human urine by high-performance liquid chromatography with column switching. // J. Chromatogr. B. 1997. V. 694.1. P.199-209.

87. Lee J.W., Naidong W., Johnson T.j Dzerk A., Miyabayashi Т., Motohashi M.

88. Takano Т., Hata S. High-performance liquid chromatographic determination of finasteride in human plasma using direct injection with column switching. // J. Chromatogr. B. 1996. V. 676. P. 141-146.

89. Wang K., Lei Y., Eitel M., Tan S. Ion chromatographic analysis of anions in ammonium hydroxide, hydrofluoric acid, and slurries, used in semiconductor processing. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 956. P. 109-120.

90. Song D., Au J.L. Isocratic high-performance liquid chromatographic assay of taxol in biological fluids using automated column switching. // J. Chromatogr. B. 1995. V. 663. P. 337-344.

91. Сое R.A., DeCesare L.S., Lee J.W. Quantitation of efletirizine in human plasma and urine using automated solid-phase extraction and column-switching high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. B. 1999. V. 730. P. 239247.

92. Huang Y., Мои S.-F., Liu K.-N., Rivielo J.M. Simplified column-switching technology for the determination of traces of anions in the presence of high concentrations of other anions. // J. Chromatogr. A. 2000. V. 884. P. 53-59.

93. Killgore J.K., Villasenor S.R. Systematic approach to generic matrix elimination via "heart-cut" column-switching techniques. //J. Chromatogr. A. 1996. V. 739. P. 43-48.

94. Simon P., Lafontaine M., Desaut P., Morele Y., Nicot T. Trace determination of urinary 3-hydroxybenzoa.pyrene by automated column-switching high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. B. 2000. V. 748. P. 337348.

95. Lolines M.T., Guy R.D., Wentzell P.D. Window target-testing factor analysis: theory and application to the chromatographic analysis of complex mixtures with multiwavelength fluorescence detection. // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 389.1. P.95-113.

96. Bruno P., Caselli M., de Gennaro G., Tommaso B.D., Lastella G., Mastrolitti S. Determination of nutrients in the presence of high chloride concentrations by column-switching ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 1003.1. P. 133-141.

97. Ferrer I., Barcelo D. Determination and stability of pesticides in freeze-dried water samples by automated on-line solid-phase extraction followed by liquid chromatography with diode-array detection. // J. Chromatogr. A. 1996. V. 737. P. 93-99.

98. Coquart V., Hennion M.-C. Trace-level determination of polar phenoliccompounds in aqueous samples by high-performance liquid chromatography andon-line preconcentration on porous graphitic carbon. // J. Chromatogr. 1992. V. 600. P. 195-201.

99. Brunetto M.R., Oband M.A., Gallignani M., Alarcon O.M., Nieto E., Salinas R., Burguera J.L., Burguera M. LIPLC determination of Vitamin D3 and its metabolite in human plasma with on-line sample cleanup. // Talanta. 2004. V. 64. P. 1364-1370.

100. Kuklenyik Z., Needham L. L., Calafat A.M. Measurement of 18 perfluorinated organic acids and amides in human serum using on-line solid-phase extraction. // Anal. Chem. 2005. V. 77. P. 6085-6091.

101. Zaater M.F., Tahboub Y.R., Najib N.M. Liquid chromatographic-electrospray mass spectrometric determination of cyclosporin a in human plasma. // Anal. Bioanal. Chem. 2005. V. 382. P. 223-230.

102. Georgi K., Boos K.-S. Control of matrix effects in bioanalytical MS/MS using: On-line multidimensional solid-phase extraction. // LC-GC Europe. 2004. V. 17. P. 21-24.

103. Boos K.-S., Fleischer C.T. Multidimensional on-line solid-phase extraction (SPE) using restricted access materials (RAM) in combination with molecular imprinted polymers (MIP). // Fresenius J. Anal. Chem. 2001. V. 371. P. 16-20.

104. Pichon V., Bouzige M., Hennion M.-C. New trends in environmental trace-analysis of organic pollutants: class-selective immunoextraction and clean-up in one step using immunosorbents. // Anal. Chim. Acta. 1998. V. 376. P. 21-35.

105. Visser Т., Vredenbregt M.J., de Jong A.P.J.M., Somsen G.W., Hankemeier Т., Yelthorst N.H., Gooijer C., Brinkman U.A.T. Improvements in environmental trace analysis by GC-IR and LC-IR. // J. Mol. Struct. 1997. V. 408/409. P. 97103.

106. Moldoveanu S.C., David V. Sample Preparation in Chromatography. 2002. Amsterdam: Elsevier. 930 p.

107. Кузьмин H., Золотов Ю. Концентрирование следов элементов. 1988. М.: Наука. 268 с.

108. Liu J., Chi Y.-G., Jiang G.-B., Tai C., Hu J. Use of cotton as a sorbent for on-line precolumn enrichment of polycyclic aromatic hydrocarbons in waters prior to liquid chromatography determination. //Microchem. Journ. 2004. V. 77. P. 1922.

109. Веницианов E.B., Рубинштейн P.H. Динамика сорбции из жидких сред. 1983. М.: Наука. 237 с.

110. Сенявин М.М., Рубинштейн Р.Н., Веницианов Е.В. Основы расчета и оптимизации ионообменных процессов. 1972. М.: Наука. 175 с.

111. Шилов Н.А., Лепинь JI.K., Вознесенский С.А. К вопросу об адсорбции постороннего газа из тока воздуха. // Журн. рус. физ.-хим. об-ва. 1929. Т. 61. С. 1107-1123.

112. Wicke Е. Empirical and theoretical investigation of the sorption velocity of gases on porous substances. // Koll. Z. 1939. V. 86. P. 295-313.

113. Дубинин M.M. Физико-химические основы сорбционной техники. 1935. М.: ОНТИ. 536 с.

114. Жуховицкий А.А., Забежинский Я.Л., Н. Т.А. Поглощение газа из тока воздуха слоем зернистого материала. // Журн. физич. химии. 1945. Т. 62. С. 253-262.

115. Giddings J.C. Dynamics of chromatography. N.-Y.: Marcel Dekker. 1955. 340 p.

116. Аэров М.Э., Тодес O.M. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. 1968. JL: Химия. 512 с.

117. Martin A.J.P., Synge R.L.M. A new form of chromatogram employing two liquid phases: A theory of chromatography. 2. Application to the micro-determination of the higher monoamino-acids in proteins. //. Biochem. J. 1941. V. 35. P. 13581368.

118. Craig L. C. Identification of small amounts of organic compounds by distribution studies. II. Separation by counter-current distribution. // J. Biol. Chem. 1944. V. 155. P. 519-534.

119. Reilly N.C., Hildebrand G.P., Ashley J.W. Gas Chromatographic Response as a Function of Sample Input Profile. // Anal. Chem. 1962. V. 34. P. 1198-1113.

120. Senum G. Theoretical Collection Efficiencies of Adsorbent Samplers. // Environ. Sci. Technol. 1981. V. 15. P. 1073-1075.

121. Lovkvist P., Jonsson J.A. Description of Sample Introduction in Chromatogarphyas a Separate Term in the Mass-Balance Equation. // J. Chromatogr. 1986. V. 356. P. 1-8.

122. Kreft A., Zuber A. On the physical meaning of the dispersion equation and itssolutions for different initial and boundary conditions. // Chem. Eng. Sci. 1978.i1. V. 33. P. 1471-1480. .

123. Жуховицкий A.A., Туркельтауб H.M. Газовая хроматография. 1962. М.: Гостоптехиздат. 442 с.

124. Cazes J. Chromatography Theory. 2002. N.-Y.: Marcel Dekker. 475 p.

125. Halasz I., Naefe M. Influence of column parameters on peak broadening in high pressure liquid chromatography. // Anal. Chem. 1972. V. 44. P. 76-84.

126. Knox J.H., Pryde A. Performance and selected application of a new range of chemically bonded packing materials in high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. 1975. V. 112. P. 171-188.

127. Endele R., Halasz I., Unger K.K. Influence of particle size (5-35 mu-rn) of spherical silica on column efficiencies in high pressure liquid chromatography. // J. Chromatogr. 1974. V. 99. P. 377-393.

128. Shyder L.R. Column efficiences in liquid adsorption chromatography: past, present and future. // J. Chromatogr. Sci. 1969. V. 7. P. 352-360.

129. Halasz I., Schmidt H., Vogtel P. Particle size, pressure and analysis time in routine high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. 1976. V. 126. P. 19-33.

130. Kirkland J.J. Controlled surface porosity supports for high speed gas and liquid chromatography. //Anal. Chem. 1969. V. 41. P. 218-220.

131. Penner N.A., Nesterenko P.N., Ilyin M.M., Tsyrupa M.P., Davankov V.A. Investigation of the properties of hypercrosslinked polystyrene as a stationary phase for high-performance liqid chromatography. // Chromatographia. 1999. V. 50. P. 611-620.

132. Яшин Я.И., Фролов И.И. Жидкостная хроматография. // Журн. аналит. химии. 1972. Т. 27. С. 923-957. '

133. Hennion М.-С. Solid-phase extraction: method development, sorbents, and coupling with liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1999. V. 856. P. 3-54.

134. Tallarek U., Baumeister E., Albert K., Bayer E., Guiochon G. NMR imaging of the chromatographic process. Migration and separation of bands of gadolinium chelates. // J. Chromatogr. A. 1995. V. 696. P. 1-18.

135. Bayer E., Baumeister E., Tallarek U., Albert K., Guiochon G. NMR imaging of the chromatographic process. Deposition and removal of gadolinium ions on a reversed-phase liquid chromatographic column. // J. Chromatogr. A. 1995.1. V. 704. P. 37-44.

136. Fang Z. Flow injection on-line column preconcentration in atomic spectrometry. // Spectrochim. Acta Rev. 1991. V. 14. P. 235-259.

137. Welz В. Flow-injection on-line sorbent extraction preconcentration and separation in flame and graphite furnace atomic absorption spectrometry. // Microchem. J. 1992. V. 45. P. 163-177.

138. Valcarcel M., Luque de Castro M. Sensitivity in flow injection analysis. // Microchem. J. 1992. V. 45. P. 189-209.

139. Trojanowicz M., Olbrych-Sleszynska E. Flow-injection sample processing in atomic absorption spectrometry. // Chem. Anal. (Warsaw). 1992. V. 37. P. 111138.

140. Fang Z., S. X., Zhang S. Fundamental and practical considerations in the design of on-line column preconcentration for flow- injection analysis. // Anal. Chim. Acta. 1987. V. 200. P. 35-49.

141. Tuomikoski S., VirkkalaN., Rovio S., Hokkanen A., Siren H., Franssila S. Design and fabrication of integrated solid-phase extraction-zone electrophoresis microchip. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1111. P. 258-266.

142. Самарский A.A., Вабищевич П. H. Численые методы решения обратных задач математической физики. 2004. М.: Едиториал УРСС. 480 с.

143. Walter Е., Pronzato L. Identification of parametric models from experimental data. 1997. Gateshead: Masson. 413 p.

144. Nocedal J., Wright S. Numerical optimization. 1999. N.-Y.: Springer. 634 c.

145. Hart S., Hall G., Kenny J. A laser-induced fluorescence dual-fiber optic array detector applied to the rapid HPLC separation of polycyclic aromatic hydrocarbons. //Anal. Bioanal. Chem. 2002. V. 372. P. 205-215.

146. Крейчи M., ПаюрекЯ., Комерс P. Вычисления и величины в сорбционной колоночной хроматографии. 1993. М.: Мир. 208 с.

147. Smith R., Nieass С., Wainwright М. A REVIEW OF METHODS FOR THE DETERMINATION OF HOLD-UP VOLUME IN MODERN LIQUID CHROMATOGRAPHY. //J. Liq. Chromatogr. 1986. V. 9. P. 1387-1430.

148. Gritti F., Kazakevich Y., Guiochon G. Measurement of hold-up volumes in reverse-phase liquid chromatography. Definition and comparison between static and dynamic methods. //J. Chromatogr. A. 2007. V. 1161. P. 157-169.

149. Олиферова JI.A. Проточное сорбционно—хроматографическое определение гидрофобных соединений с использованием фторопластов для концентрирования. Дисс.канд.хим.наук. Москва. МГУ. 2006. 185 с.

150. Jackson Р.Е., Haddad P.R. Studies on sample preparation in ion chromatography. 3. Factors influencing eluent selection in preconcentration method. // J. Chromatogr. 1986. V. 355. P. 87-97.

151. Dias A.C.B., Borges E.P., Zagatto E.A.G., Worsfold P.J. A critical examination of the components of the Schlieren effect in flow analysis. // Talanta. 2006.1. V. 68. P. 1076-1082.

152. Morrow C.M., Minear R.A. Determination of bromide in natural waters by ion chromatography using a concentrator column. // Water Res. 1984. V. 18.1. P.1165-1168.

153. Toofan M., Pohl C. A., Stillan J. R., Jackson P. E. Factors affecting the ion chromatographic preconcentration behavior of inorganic anions and organic acids. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 775. P. 109-115.

154. Foley J., Dorsey J.G. Clarification of the Limit of Detection in Chromatography. // Chromatographia. 1984. V. 18. P. 503-511.

155. Hubaux A., Vos G. Decision and Detection Limits for Linear Calibration Curves. //Anal. Chem. 1970. V. 42. P. 849-855.

156. СанПиН. 2.1.4.1074 Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. 2001. М.: Госкомсанэпиднадзор России.

157. Экология и безопасность. / Под ред. Рыбальского Н.Г. Т. 2. Ч. 2. Москва: ВНИИПИ. 1993. 320 с.

158. Drinking Water Directive 80/778/ЕЕС, Commission of the European Communities, 1980. P.2.

159. Balkoni L., Pascali R., Sigon F. On-line application of ion chromatography in a thermal power plant. // Anal. Chim. Acta. 1986. V. 179. P. 419-425.

160. Bio G., Remelli M., Pedrielli F. Balconi L., Sigon F., Dondi F. Peak-shape analysis and noise evaluation in suppressed ion chromatography for ultra-trace ion analysis. // J. Chromatogr. 1991. V. 556. P. 249-262.

161. Curran M. A. J., Palmer A. S. Suppressed ion chromatography methods for the routine determination of ultra low level anions and cations in ice cores. // J. Chromatogr. A. 2001. V. 919. P. 107-113.

162. Kaiser E., Rohrer J., Campbell F. Monitoring trace anion contamination in disk drive components. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 997. P. 259-267.

163. Ito K. Determination of Iodide in Seawater by Ion Chromatography. // Anal. Chem. 1997. V. 69. P. 3628-3632.

164. Hayakawa К., Kobayashi J., Ohmori M., Ohya M., Kato A., Miyazaki M. Preconcentration / ion chromatography with indirect photometric detection for anions. //Anal. Sci. 1993. V. 9. P. 419-421.

165. Haddad P.R., Heckenberg A.L. Studies on sample preconcentration in ion chromatography. I. Design of an automated, single pump preconcentration system with direct UV absorbance detection. // J. Chromatogr. 1985. V. 318. P. 279-288.

166. Chu Y., Poole C.F. System maps for retention of neutral organic compounds under isocratic conditions on a reversed-phase monolithic column. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 1003. P. 113-121.

167. Bolliet D., Poole C.F. Mixtue-design approach to retention prediction using the solvation parameter model and ternary solvent systems in reversed-phase liquid chromatography. //Anal. Commun. 1998. P. 253-256.

168. Poole C.F., Poole S.K. Column selectivity from the perspective of the solvation parameter model. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 965. P. 263-299.

169. Kataoka H., Lord H., Pawliszyn J. Automated in-tube solid-phase microextraction-liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry for the determination of ranitidine. // J. Chromatogr. B. 1999. V. 731. P. 353-359.

170. Gou Y., Eisert R., Pawliszyn J. Automated in-tube solid-phase microextraction-high-performance liquid chromatography for carbamate pesticide analysis. // J. Chromatogr. A. 2000. V. 873. P. 137-147.

171. Wu J., Xie W., Pawliszyn J. Automated in-tube solid phase microextraction coupled with HPLC-ES-MS for the determination of catechins and caffeine in tea. // Analyst. 2000. V. 125. P. 2216-2222.i c71> p) юЗ^(27 •dfrftl u-tc&vfycf1. J (U-OJ