Оптимизация стадии подготовки проб при газохроматографическом определении органических веществ в промышленных выбросах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

I ОД На правах рукописи

,. « Лил КОРОЛЕНКО

Любовь Измаиловна

УДК 45: &Э.05:5'*<>.б: 543.064

ОПТИМИЗАЦИЯ СТАДИИ ПОДГОТОВКИ ПРОБ ПРИ ■ ГА 30 ХР О М А'Г О Г Р АФИ Ч ЕС КО М ОПРЕДЕЛЕНИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСАХ

Слоциальность 02.00.0^ - аналитическая химия

Автореферат диссертации на ооисканио ученой степени кандидата химических наук

Санкт-Петербург - 1593

\

Работа выполнена на кафедре органической химии Санкт-Петербургского государственного университета и в Научно- исследовательском иистигуте охраны атмосферного воздуха (Санкт-Петербург ).

Научный руководитель:

доктор химических наук

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор

кандидат химических наук Ведущая организация

Защита диссертации состоится "23 " декадой. 1993 г. в 45 часов на заседании специализированного совета Д-ОбЗ.З?.'»^ по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора химических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199004, С-Петорб'ург, Средний пр., 41ЛЭ.

С диссертацией можно ознакомитьсяв Научной библиотеке Санкт-Петербургского,государственного университета.

Автореферат разослан " 19 "НОЯБРЯ. 1993 *г.

ЗЕНКЕВИЧ Игорь Георгиевич

БЕЛЕНЬКИЙ Борис Григорьевич

КРЫЛОВ Анатолий Иванович

Главная геофизическая обсерватория км. А.И.Воейкове

Ученый секретарь специализированного совоть

Столяров Б,В,

ОНШЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Система мониторинга загрязнения атмос-зрного воздуха, действующая .на территории России с конца 60-х одов была ориентирована в основное на определение степени за-рязнения атмосферы, а не на контроль источником загрязнения, оотому в "Заг.оне об охране атмосферного воздуха", принятом в 981 г. оенлвное внимание было уделено необходимости снижения ыбросоп промышленных предприятий. В развитие этого закона с ачала 80-х годов в СССР осущестнлялась государственная прог-амма ГКНТ 0.85.04 деятельность в рамках которой привела к со-данию научно-методической и нормативной базы контроля промнш-енных выбросов. Однако, в связи с реорганизациоГ! Государственного Комитета по гидрометеорологии и контролю природной сре-,ы СССР действовавшая система контроля за выбросами была почти олностьг разрушена. Дальнейшее ухудшение экологической сигуа-;ии в стране да.':о толчок к разработке и планированию программ Экология России" (1992 г.) и "Экологическая безопасность Рос-:ци" (1993 - 1995 г.г.), ряд разделов которых посвящен охране ¡тмосфврного воздуха от загрязнения различными веществами, в асгности, летучими оргзничоскнми соединениями. Основным мото-;ом определения содержания органических веществ является газо->ак хроматография. Оптимизация всей процедуры анализа.включает ¡«явление наиболее трудоемкой стадии и ез усовершенствование в ¡орвуп очередь. К критериям оптимизация можно отнести окспрес-:ность, возможность определения различных вецесть в одной про-¡9, использование прозтеягаих приспособлений и другие по усмо-'ранию акзпоммонтат"ра. При газохрочатеграфичвеком определении »рганически* еппдш'ь( в газовых средах, как правило, наиболее трудоемко!! технической операцией является подготовка проб к зализу. 11п;)г:'му, актуальна и целесообразна оптимизация имзнно )ТоЯ стадии •зтлипа.

Цель и задачи гд'Утц. Основчая цель работы состояла в опти-«изации стадии подготовка проб при газохроматогрз|ическом стремлении летучих органических соединения в различных газовых ¡ррдах. /-'и достижения поставленной цели необходимо было решить злодугэдо аад'ии:

- исследовать возможности использования растворителе? на стадии термодесорбции их парами и последующего газохрома-тогрз;.ического анализа получаемых конденсатов;

- сформулировать критерии выбора оптимальных сочетании сорбентов и растворителей при анализе следов различных органических соединений к промышленных выбросах и воздухе рабочей зоны;

- оценить применимость предложенной техники тьрмгдесорбции для определения легко окисляющихся и термически нестабильных во-цестъ недоступных для прямой термодесорбции и токе газа-носителя;

- на основании полученных данных охарактеризовать возможности использования операции десорбции парами органических растворителей в качестве самостоятельного фрагмента для быстрого формирования способов определения'конкретных веществ (аналитических методик) при подтверждающем анализе и неизвестных соединений при разведочном анализе.

Научная новизна. Предложен быстрый и эффективный способ подготовки проб, полученных ссрбционным концентрированием следов органических соединений из газовых срод, для последующего газо-хроматографического анализа.

Показаны преимущества такого метода десорбции, состояние в зозможностлх использования широкого круга растворителей, практически любых известных сорбентов, многократном повторении анализа конденсатов паров и (при необхосгчоети) их дополнительной химической-обработки.

Установлено, что пары органически;, растворителей эффективно препятствуют окислению органических с с-.гниений хемосорбирован-ным кислородом, что позволяет пру.»'.енг.'1'г различные углеродистые сорбенты при определении легко сиисляы.-тхск веществ.

Охарактеризованная процедура подготовки проб позволяет приблизиться к реализации "модульного" принципа быстрого формирования конкретных аналитических методик.

Практическая значикость работ,-.'. Разработанный метод предназначен для решения задач контрэл-т содгржания индивидуальных органических соединений в промышленных выбросах и воздухе рабочей -зоны и является наиболее зг.спрезочыч из известных в настоящее-время. Способ принципиально ориентирован на использо-

вание любых серийных газовых.хроматографов, не требует изменения их газовых схем и привлечения нестандартного оборудования. Варьирование сорбентов и применяемых растворителей для десорбции парами позволяет легко адаптировать метод практически к л«.бым газовым образцам и, тем самим, реализовать "модульный" принцип формирования конкретных аналитических методик из крупных независимо разработанных и охарактеризованных фрагментов.

Возможности метода продемонстрированы на примере определения следов органических соединений в разнообразных объектах, включая отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, технологические выбросы бродильного, целлюлозно-бумажного и коптильного производств, бытовом газе, воздухе рабочей зоны при проведении лакокрасочных работ и многих других.

Положения выносимые на защиту:

- хараоеристика способа подготовки проб при определении следов органических соединений в различных газовых средах, основанного на их термической десорбции с твердых сорбентов парами низкокипящих растворителей, последующей конденсации паров и газохроматографическом анализе конденсатов;

- критерии выбора оптимальных сорвентов и растворителей для десорбции их парами в зависимости от определяемых веществ и характера исследуемых газовых сред;

- принципы сочетания предлагаемой операции подготовки проб с остальными стадиями определений (отбор, собственно анализ и интерпретация результатов) при разведочном и подтверждающем

анализе воздуха рабочей зоны.и промышленных выбросов;

- результаты- исследования применимости десорбции парами органических растворителей для анализа легко окисляющихся и термически нестабильных веществ с использованием твердых сорбентов;

- результаты определения органических соединений различной химической природы в выбросах промышленных предприятий а использованием предлагаемого способа подготовки проб. 'Апробация результатов. Основные результаты диссертационной '

работы доложены и обсуждены на У1 Всесоюзной конференции по , аналитической химии органических ваиеств (Москва, январь, 1991),. X Всесоюзной конференции по газовой хроматографии (Казань, .,.'

- Ч

июль 1991), конференции "Аналитическая хинин объектов окружающей среди" (Сочи, ноябрь 1991), конференции "Мониторинг источников промышленных выбросов в атмосферу" (Ленинград, июнь 1991), межотраслевом семинаре по теории и практике хроматографии (Уфа, сентябрь 1991), межрегиональном семинаре "Организа-. цпя аналитической службы экологического контроля и современны! методы экоанаяиза" (С-ПотецЮург, март 1993).

Публикации. Материалы диссертации изложены в 10 публикация)

Структура и объем диссертации. Диосертация излижена нп I30 страницах машинописного текста, содержит 5 рисунков и '¿^ таблицы, состоит из введения, литературного обзора,, обсуждения результатов, эк.спорименгалг.ной части, вь:>-')доп, списка литературы и приложения. В литературном обзоре рассмотрены особенности газохргматографичеокого определения органических ртцеотв : промышленных есбросах. Глава "Обсуждение результатов" посвящена инбору растворителей для термодесорбнии их парами, определению степени десорбции органических соединений с твердых сорбентов, химической обработке конденсатов паров растворителей, а также изложению -концепции разведочного л подтверждающего ах, лиза и проблем "модульного" принципа определения конкретных соединений ь газовых средах. В [экспериментальной части приведены техника пробоподготпрки, уоловия эксперимента и результа ги полученные при обследовании реальных гбъектсв. Список лите ратуры включает 100 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Используемые в настоящее Бремя поюли подготовки проб.гклю чающие десорбцию органических соединений с тнердых оарбзнтов, основаны либо на экстракции растворителями, либо на термодесорбции инертным газом непосредственно п газовую схему хроматографа часто в сочетании с дополнительном крио|окусированивм йидкосгная экстракция приводит к существенному рдзбцвдению проб, вследствие чего предал обнаружении данного варианта ограничен концентрациями на уровне 10-100 мг/м3. Термодесорбция о криофокуоированием характеризуется значительно меньшим пределом обнаружения (менее 0,1 мкг/м3 дли проб газа объемом 10 дм3), но обладает и рядом недостатков. К ним относятся: од нократность анализа каждого образца, неразрывность стадий под

готовки проб и газохромагографического анализа, невозможность проведения дополнительных операций о пробами, а также необходимость внэ'сения изменений в газовые схемы хроматографов. Предлагаемый в настоящей работе метод десорбции органических соединений с твердых сорбентов парами различных растворителей с их последующей конденсацией в герметичной системе сочетает достоинства обоих вышеуказанных методов,

Тормодесорбцию органических соединений с Твердых сорбентов парами низкокилящдх растворителей осуществляли с помощью устройства, изображенного на рис'.I.

Рис.1. Устройство для теркоде-сорбции органических веществ с твердых сорбентов парами растворителей: I - медицинский шприц на

1 см3 с выбранным растворителем;

2 - соединительные гайки с уплотнениями, 3 - фиксаторы из стекловаты,' 4 - трубчатая печь, 5 - с.о-рбционная трубка, заполненная сорбентом, б - медицинский шприц-приёмник на 5-10 см3, 7 - конденсат паров растворителя, 8 - ограничитель перемещения штока шприца приёмники.

Десорбцию анализируемых соединений проводили в направлении, противоположном направлению аспирации воздуха при отборе проб парами различных органических растворителей при температурах сОО-ЗОО °С (на Ю0-150°С выше температуры их кипения). Процедура десорбции включает быстрый нагрев (1-2 мин.) сорбционной трубки до температур 200-250°С (полимерные сорбенты) или 300°С (углеродистые сорбенты). Далее на слой стекловаты верхнего участка трубки в течение 1-2 мин априцем I вводят 0,3-0,6 см3 выбранного растворителя. Через приблизительно I мин в шприц-приёмник начинают поступать пары растворителя, конденсирующиеся в нем при комнатной температуре. Процеоо не связан с по-

явлением избыточного давления в герметичной системе. Общее время десорбции 5-8 мин допускает визуальный контроль по прекращению сбора конденсата.

Выбор растворителей для термодесорбцип.

Б качестве органических растворителей для десорбции их парами можно рекомендовать значительное число соединений с Ткип. в диапазоне ''Ю-150°С. Вещества с Ткип. < 'Ю°С неудобны в практической работе из-за значительной летучести при комнатной температуре, а при Ткип.> 150°С может потребоваться нагрев сорбциониых трубок до нежелательно высоких температур. Перечень некоторых растворителей, упорядоченный по возрастанию их температур кипения, приведен в табл.1.

Таблица 1

Физико-химические и хроматографические характеристики наиболее часто используемых растворителей для десорбции их парами органических соединений с различных сорбснтов

Растворители Ткип. °С М У0,5 Индексы удерживания на стандартных неподвижных фазах

• ПМС ПЭГ

(изо-С3Н7)20 . 68 102 80 596+ 5 662 + II

Гексан 69 86 36 600 600

Этанол* 78 16 193 ЧЧк + 18 925 + 16

Ацегонитрилк' 82 'И 215 467 + 25 • 1002 * 12

Гептан 98 100 78 ' 700 700

Вода ' 100 18 622 327 + 20 1035 +■ 26

(сн3)2ысно* 153 73 145 751 + 18 1325 + II

*Растворктелк неограниченно смешивающиеся с водой

Перечисленные вещества для объема жидкости 0,5 см3 (УQ 5) Уд 5 " 1,12 ' ю'1 -М, см3, где плотность гкидкости, М-молекулярная масса вещества охарактеризованы соответствующими объемами паров, приведенными к нормальным условиям. Для большинства растворителей эти величины варьируют в диапазоне 100200 см3 за исключением максимального значения для воды (622 см и, с другой стороны, н-алканов и диизопропилового эфира (менее

:00 см3). Однако, даже в последнем случае величины Vq 5 зна-1ительно превышагт объемы газа, пропускаемого через сорбцион-1ые трубки при прямой термической десорбции в капиллярные ко-юнки (20-40 см3) . Этот факт является обоснованием экспери-¡ентчльно наблюдаемой полной десорбции большого числа органи-¡оских веществ при использовании практически любых растворителей на стадии десорбции их парами. Выбор оптимального ра-¡творителя при определении заранее известных веществ целесо->бразно проводить с учетом полярности используемой в хромато-•рафической колонке неподвижной фазы. Для упрощения такого зыбора в табл.1 приведены риндомизованные индексы удерживания эекомендуэмых растворителей на стандартных неполярных и по-]ярных фазах. Растворители, неограниченно смешивающиеся с во-10й, рекомендуются при использовании недостаточно гидрофобных ¡орбентов (силикдгели, активные угли) или при анализе выбро-;ов, содержащих большие количества паров воды особенно при ювышенных температурах. В этом случае не возникает проблем юполнительной обработки трудно расслаивающихся эмульсий или анализа двух слоев гетерогенных конденсатов паров.

Большой избыток паров органических растворителей позволяет )ффективно устранить нежелательное влияние хемосорбированного сислорода воздуха при использовании углеродистых сорбентов. Гак, например, при использовании рассматриваемого способа де-iорбции не было выявлено значительных потерь монотерпеновых Углеводородов {оС~ иуЗ- пинены) , фурфурола и этилформиата, в >тличио от прямой термодесорбции, при которой регистрируются эна\мтелыше количества продуктов окисления и изомеризации юноторпеновых углеводородов C^Hj-g.

Определение степени десорбции.

Важнейшим критерием применимости метода является полнота ;еоорбции сорбатов с твердых сорбентов парами выбранных растворителей. Д;:я характеристики степени извлечения было проведена несколько серий модельных экспериментов: I. проверка толноты однократной десорбции конкретных соединений с приме-<ением различных комбинаций сорбент/раствЪритвль; 2. опрвде-чение орэдней степени десорбция веществ о .температурами ки-тения в диапазоне от 150-до 290°С парами различных раствори-

й ■

телей (в том числе воды), с различных сорбентов. Методология окспериментов первой серии рациональна в рамках так называемого подтверждающего анализа (определяемые .соединения заранее известны), тогда как характеристика веществ в широких диапазонах температур кипения более применима к разведочному анализу (определяемые соединения априорно не известны и подлежат идентификации на стадии интерпретации полученных данных).

Для получении количественных данных о полноте возврата исследуемых органических соединений использовали либо метод стандартной добавки анализируемых веществ в полученные конденсаты, либо метод внутреннего стандарта. Вычисление степени возврата оС первым способом проводили по простейшей формуле, когда можно пренебречь изменением объема анализируемого образца в результате добавки

у р

~ лг " п 'в нормировкой на 100$) ,

,г «ч "г -

где чк - объем раствора анализируемых соединений, нанесенного

на сорбционнув трубку, мкл;

объем того же раствора анализируемых соединений, добавленного £ конденсат после десорбции, мкл;

количественные параметры хроматографических пиков (площади пли высоты) соединений' в конденсате паров растворителя до и после стандартной добавки. Эти методы исключают зависимость результатов о г потерь растворителя при его испарении или частичной сорбции и саму необходимость точного измерения объема полученного конденсата, В соответствии с результатами перьой серии модельных экспериментов установлено, что степень десорбции соединений с Ткип. до 200°С парами различных растворителей практически о любых сорбентов в большинстве случаев близка к количественной

Соединение Ткип.,°С Растворитель ^ ± %

Этилформиит 55 п-Ксилол 92 + 8

Бензол 80 С6Нх/), ДМ ФА 97 + 3

Толуол III н — и — 98 + 4

о-Ксилол ' т м — И — 98 + 6

»¿-Пинен 156 ДМФА, СН3СИ 103 + 7

Фурфурол 162 ■с2н5он. сбнг„ 122 + 17

Гексахлорбутадиен 215 ............ 95 ♦ II

Во второй серки модельных экспериментов для набора 13 веществ с Ткип. в диапазоне 150-290°С определена средняя степень извлечения, которая приближается к 100% при использовании э качестве растворителей гексана и диизопропилового эфира для десорбции их парами с углеродистых сорбентов. Для полярных растворителей - ацетонитркла и воды - среднее значение полноты десорбции модельных веществ их парами с углеродистых сорбентов статистически значимо отличается от 100$; что иллюстрирует нежелательность применения этого варианта при анализе относительно высококипящих органических соединений Сорбент

ажа+акт.уголь Тенакс

Средняя степень десороции, оС ± Ь^ Растворители (0,6 см3) '

105+13 113+14

CH^CN

62+17 90+6

с2н5он

90+29 106+13

(изо-С3Н7)20

102+18 83+14

Н20*

59+16 81+23

о последующей экстракцией конденсата паров гексансм

Для тенакса средние значения полноты десорбции веществ с Ткип. от 150 до ¿90°С при использовании паров различных растворителей составляют 95 + Iи поэтому ого предпочтительнее использовать для отбора проб, содержащих высокок.ипящиз соединения.

Верхний предел концентраций, для которого сохраняется установленная полнота десорбции, можно оценить как не меньший 1,5 г/м3 при объемах газовых проб 10 дм3. Таким образом, рассматриваемый способ десорбции парами 0,3-0,6 см3 органических растворителей надежно обеспечивает определение различных соединений в интервале концентраций 0,1-1500 мг/м3. Такой концентрационный диапазон наиболее эффективного применения метода позволяет рассматривать его как способ контроля и исследования прежде всего воздуха рабочей зоны и промышленных выбросов. Це-лосообразно отметить, что около 95$ веществ, нормируемых в настоящее время п воздухе рабочей зоны, характеризуятоя значениями ГВДр.з. 0,1 мг/мэ и более.

С целью независимой проверки точности способа десорбции парами органических растворителей при исследовании реа/ьных объектов, он был сопоставлен о двумя другими-методами анализа, основанными на совершенно иных принципах. Один из охарактери-

iO

зоьлпшх ранее методов (Цибульский З.В., Цибульская И.А., Яг-л'ицкап H.H., 1979 г.) включает равновесное насыщение определяемыми соединениями воды с последующим анализом находящегося о ней в контакте газа в герметичной системе. Другой контрольный метод основан на отборе проб в газовые стеклянные пипетки. Объектами анализа при сравнении разных методов служили ароматические углеводороды в вентиляционных выбросах лакокрасочного производства и отработавших газах двигателей внутреннего сгорания. Во всех случаях в пределах воспрои шодимости концентрации совпадают. Учитывая преимущества работы о сорбци-онними трубками, а такие результаты сравнения с другими мото-дами, можно говорить о предпочтительности применения предлагаемого способа и о целесообразности его широкого распространения при контроле промышленных выбросов.

Проблема "модульного", принципа определения конкретных со-» единений в газовых'средах. Концепция разведочного и подтверждающего анализа.

3 настоящее время общепризнанной формой предегавленил аналитической информации по контролю содержания органических при-мооeil в различных- объектах, -в том числ_о газовых средах, являются методики определения конкретных соединений. Однако, широкий круг объектов анализа может привести к появлению большого числа рекомендаций, характеризующихся лишь'несущественными отличиями. Более целесообразным представляется подход к формированию конкретных методик из небольшого числа крупных фрагментов (модулей) - независимо разработанных, охарактеризованных и оптимизированных отдельных стадий аналитических процедур. Варьируя их сочетания момно "адаптировать" метод для рошэния конкретных аналитических задач.. Развитио "модульных" принципов формирования аналитических методик и подготовка их фрагментов для упрощения сочетания друг с другом являются, по нашему мнению, одними из наиболее актуальных задач современной аналитики.

Рассматриваемый в данной работе способ подготовки проб исследован и оптимизирован независимо от остальных операций и, следовательно, может быть рекомендован в качестве подобного "модуля" для быстрого формирования конкретных методик как для

определения заранее известных взнести, так и для исследования всех совокупностей, содержащихся л тех или иных объектах следов органических соединений. Во всех случаях необходима характер. -.стика каедой из стадий и всего анализа в полом диапазонами элективного применения, выраженными в единой шкало, за основу которой целесообразно выбрать систему хромагпграфнчес-ких индексов удерживания. Графическая интерпретация подобной оценки имеет вид:

тГГНП

I - еорбционноо I ч,

концентрирование;

с - десорбция парами т^Гп > Т7Ш

_ Л, ! ,!//!/'/ 1/>1/1 пЪ_

I I

растворителей;

3 - газохроматографическое Н 1 теоретически нет ограничений

грани'-

разделение; ^ , ,,,,,,,,

~ интерпретация результате в;

2- диапазон наиболее эффективного применения метода.

В настоящее время "традиционное" для аналитической химии и, в том числе, для газовой хроматографии подразделение используемых методов на относящиеся к качественному и количественному анализу уже не может адекватно отразить зависимость их структурной организации от формулировки и характера решаемых задач. Главное отличие состоит в объеме априорной информации об изучаемых образщх. Все вопросы исследования заранее известных или предполагаемых веществ целесообразно отнести к задачам подтверждающего анализа. .Отсутствие же информации- о природе исследуемых веществ переводит задачу в ранг разведочных определений. Такие термины начали употребляться в аналитических публикациях только с начала 90-х годов.

Любой новый метод целесообразно характеризовать с позиций его применимости как при разведочных, так и при подтверждающих определениях. Сочетание аналитических данных по степени десорбции конкретных соединений о их газохроматографическими параметрами удерживания и аналогичной информацией для используемых при десорбции растворителей позволяет применять рассматриваемой способ подготовки проб для Лд)бых подтверждающих определений. Саедония жз о степени десорбции веществ в щнро-

Таблица 2

Перечень некоторых объектов,- исследованных. с привлечением разработанной техники подготовки проб

Объект анализ'а

Растворитель для десорб- . ции парами

Определяемые компоненты

Средние концентрации за время отбора —мг/м3

Отработавшие Гексан, Арены Сб-Схо 20 - 1900

газы авто- Гептан • Ацетон 6

транспорта

Воздух помещений Гексан 6

химической

чистки одежды

Вентиляционные Ацетонитрил ' Метанол I -

выбросы предпри- Этанол 2 - 6

ятий коптильной' Изопропанол .1 - 10

промышленности

Воздух рабочей Гексан Арены Сб-С10 30 - 150

зоны помещений Гептан Ацетаты спир-

для окрасочных тов С2-С^ 20 - 2000

работ Ацетон 0 1. - 10

Вентиляционные . п-Ксилол Толуол, эгил-

выбросы произ- формиат,этил- 25 - 700. ■

водства душистых ацетат, этил-

веществ. • бутират, изо-амилйцетат

Промышленные Ацетонитрил, Монотерпены и

выбросы цел- ' Вода их производные 0,002-160

люлозно-бумаж- (СНз)252( I - - 8

ного произ- Ацетальдегид 0,09

водства Ацетон 2

Метилэтилкетон 0, ,3

^Интервалы концентраций относятся к сериям определений, единичные значения - к отдельным контрольным анализам.

ких диапазонах температур кипесия в сочетании с оценками рабочих диапазонов других стадий анализа в единой нкале индексов удерживания дают возможность оценить применимость разработанного метода десорбции в разведочных анализах.

Практическое применение предлагаемого способа , подготовки проб.

Разнообразные примеры эффективного практического применения предлагаемого способа подготовки проб в сочетании с сорб-ционным концентрированием органических соединений из газовых сред включают определение ароматических углеводородов в отработавших газах автотранспорта и выбросах предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, различных органических соединений в iентиляционных выбросах предприятий химической чистки одожды, коптильной и целлюлозно-бума:;ной промышленности, лакокрасочного и бродильного производств, более 150 компонентов (разведочной анализ) летучих продуктов термической обработки битума в.присутотяки воздуха и др. К разведочном определениям также относятся обследования вентиляцио иных выбросов группы предприятия г. Вольского и промышленных выбросов целлюлозно-бумажного комбината з п. Пюсси (Эстония).

Перечень прим«ров использования характеризуемого способа пробоподготовки для газохроматографического анализа органических компонентов газовых сред постоянно расширяется.

Возможности использования техники сорбционного концентрирование оргзничеса'х соединений из газовых сред с последующей десорбцией парс.!" клзкокипящих органических растворителей представлены и табл. 2. Приведенные примеры однозначно сви- ■ детельствукт о иысоксй эффективности практического применения предложенного способа подготовки проб для гаэохроматогра-фического определения органических соединений в промышленных выбросах и воздухе рабочей зоны.

ЗИВОДЫ

I. Разработан, охарактеризован и оптимизирован метод подготовки проб дл 4 газохроматографическогоАнализа при оорбци-онном концвнтри;ованич органических соединеиий из газовых сред, и, прзждз всего, промышленных выбросов, основанный на

десорбции парами органических растворителей, их конденсации и анализе полученных конденсатов, содержащих десорбированные компоненты. Метод отличается наибольшей экспрессностыо по сравнению с известными ранее: операция деоорбции занимает не болев 5-8 минут. . '

2. Показаны возможности использования для десорбции парами широкого круга, органических-растворителей с температурами кипения от АО до 150°С (например, гекоан, диизопропиловьй эфир, диметилформамид и др.). Главными критериями, выбор- таких растворителей являются их термостабильность, гидроф'обность применяемых сорбентов, наличие паров воды в образцах и условия оптимальности газохроматографического разделения определяемых соединений.

3. Охарактеризованная процедура подготовки проб позволяет ■ использовать для сорбционного концентрирования органических' примесей практически любые известные сорбенты,

. А. Установлено, что пары органических растворителей эффективно препятствуют окислению органических соединений хемосор-бированным на углеродистых сорбентах кислородом, что позволяет применять- различные сорбенты этого типа при определении легко окисляющихся веществ (монотерпонрвые углеводороды, фурфурол, этилформиат и др.).

5. Показано, что нижний предел обнаружения метода

(0,1 - I мг/м3) при объеме газовых проб 10 дм3 легко достигается .при использовании любого серийного газового хроматографа без модификации его газовых схем и определяется главным образом содержанием примесей в применяемы* растворителях. Полнота десорбции органических соединений о температурами кипения до 300°С оохраняется на уровне 80 - 100$ при их суммарном содержании в газовых средах до 1,5 г/м3. •

6. Перевод анализируемых соединений на отадии подгбтовки проб в конденсаты паров органических растворителей позволяет

.. осуществлять их многократное дозирование и любую дополнительную химическую обработку.

7. Варьирование оорбентов, растворителей, применяемых для деоорбции их парами, и условий газохроматографического разделения позволяет легко адаптировать метод практически к дю-

бим газовым образцам и, тем самым, реализовать "модульный" принцип формирования конкретных аналитических методик определения как заранее известных веществ при подтверждающем анализе, так к неизвестных соединения при разведочнкх исследованиях .

В. Эффективность предлагаемого способа подготовки проб подтверждена многочисленными примерами его применения для определения следов органических соединений в различных промысленных выбрссах.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Короленко Л.!!. ОтОор и хранение проб промышленных выбросов для газохроматг.графическзго анализа ароматических углеводородов. - Труди :'.онф, молодых ученых л специалистов ГГО

им. А.уГ.ЗоеГ:;-!':. Ленинград. 1986. Л.: ГГО. 1966.

2. Короленко Л.'!,, Цибульский В.В. Газохроиатографическое определение аг.г-'лгчческих углеводородов з промышленных выбросах. - Т'е:;-«г* П Всесоюзной конференции "Методы и средства контроля :-г~ ранения атмосферы и промышленных выбросов к их пр^зке"-".''. Ленинград. 1936. С.30.

3. Короленко Л.:'.., Цибульский В.В. Методика газохроматографи-ческого аналига ароматических углеводородов в 'промышленных выбросах при длительном хранении проб. - Сборник методик по определен1,!-,• концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Л,: Гидромэтеоиэдат. 1987. С.212. 270с.ь

4. ¡Короленко I.':.- ¿«'Н.чевич И.Г. УсовзрсенствоЕаниб методов , подготовки прсс.' для газохрокатографического определения

ароматических углеводородов в промышленных выбросах. Вестник ЛГУ. Сер. фнз.хим. 1991. Вып.4. С.65-69.

5. Короленко Л.И.; Зенкевич И.Г. Сорбционное концентрирование и десорбция пе-р.и'; органических растворителей - метод определения сл?дг.т о!:1,омических соединений в газовой среде.-Тезисы докладе? У1 Псессюзной конференции по аналитической химии органических веществ. Москва. 1991. 0.247.

6. Короленко jl.il., Зенкевич И.Г. Оптимизация методики разведочного газохроматографического анализа органических соединений в промышленных выбросах. - Тезисы X Всесоюзной

конференции по газовой хроматографии. Казань. 1991. С.139-140.

7. КорсленкоЛ.И. Кодификация методов десорбции органических соединений с твердых сорбентов при анализе промышленных выбросов. - Тезисы конференции "Аналитическая химия объектов окружающей среды". Сочи. 1991. С.88-39.

8. Кузнецова Л.М., Короленко Л.И., Храленкова Н.Б., Зенкевич И.Г. Практическое применение сорбционного конценгри-

. рования в сочетании о десорбцией парами низкокипятих органических растворителей. - Тезисы Межотраслевого.семинпра по теории и практике хроматографии. Уфа. 1991. С.4-5.'

9. Короленко Л.И., Зенкевич И.Г., Цибульский Е.В. 'Способ_де-сорбции органических соединений с твердых сорбентов при контоле источников промышленных выбросов. - Тезисы конференции "Мониторинг источников промышленных выбросов в атмосферу". Ленинград. 1991. С.60.

Ю.Короленко Л.И., Кузнецова Л.Н., Храленкова 11.Б., Цибульский В.В.,- Зенкевич И.Г. Практическое применение сорбционного концентрирования и десорбции парами низкокипящих органических растворителей для определения органических соединений в промышленных выбросах. - Зав. лаборатория. 1993. № 2. С.14-17;

Р1П.ГП).0р.05.93.3ак.276.ТДи0.Б-п1.»«тиС1.