Рассмотрены электроаналитические методы (вольтамперометрия в прямом и инверсионном вариантах, Потенциометрия с ионселективными электродами, кулонометрия и Кондуктометрия), наиболее перспективные в анализе объектов окружающей среды и биологических материалов. Приведены основные характеристики методов, условия их оптимального применения, эксплуатационные и экономические показатели. Описаны автоматические анализаторы и средства мониторинга загрязнений окружающей среды, показаны возможности электрохимических детекторов в проточных аналитических системах, в том числе в высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Для специалистов в области электроаналитической химии, а также биологов, гидрохимиков и медицинских работников, занимающихся проблемами контроля и охраны окружающей среды; полезна для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
Табл. 4. Ил. 56. Библиогр. 658 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора русского перевода........ 9
Предисловие редактора английского издания ....... И
Список принятых сокращений и условных обозначений..... 12
1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ —Р. Кальвода ....... 13
Библиографический список.......... 14
2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.—Я. Зыка............... 15
3. РОЛЬ ЭЛЕКТРОАНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. —Р. Кальвода........ 20
3.1. Введение............... 20
3.2. Вольтамперометрия (полярография)....... 22
3.3. Потенциометрия............. 24
3.4. Кулонометрия.............. 26
3.5. Кондуктометрия............. 27
3.6. Прочие электроаналитические методы....... 28
Библиографический список.......... 29
4. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЕ И ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. —Р. Кальвода............ 30
4.1. Введение. Классическая полярография....... 30
4.2. Усовершенствованные полярографические методы .... 31
4.3. Электрохимический инверсионный анализ...... 34
4.4. Электроды в полярографии и вольтамперометрии .... 34
4.5. Полярография и ее роль в охране окружающей среды . . 35
4.6. Примеры применения полярографии в охране окружающей среды................ 40
4.6.1. Определение неорганических веществ....... 41
4.6.2. Определение органических соединений....... 45
4.6.3. Использование адсорбционных явлений '...... 54
4.7. Сочетание полярографии с высокоэффективной жидкостной хроматографией............. 56
Библиографический список.......... 57
5. ИНВЕРСИОННЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (ИЭА).—
М. Копаница, Ф. Опекар............ 60
5.1. Введение............... 60
5.2. Методы ИЭА и условия их применения...... 61
5.2.1. Предварительное электролитическое концентрирование . . 61
5.2.2. Электрохимическое растворение......... 62
5.3. Выбор экспериментальных условий........ 64
5.3.1. Пробоподготовка............. 64
5.3.2. Электроды.............. 65
5.3.3. Электролизные ячейки........... 67
5.4. Аппаратура и автоматизация ИЭА........ 68
5.4.1. Автоматизация процедуры анализа........ 69
5.4.2. Автоматизация обработки экспериментальных данных . . 70
5.4.3. Автоматизация перемещения проб........ 71
5.5. Области применения методов ИЭА........ 71
5.6. Определение следов металлов в водах....... 71
5.6.1. Отбор и предварительная подготовка проб...... 72
5.6.2. Фильтрация проб природных вод........ 73
5.6.3. Хранение фильтрованных проб......... 73
5.7. Лаборатория следового анализа........ 74
5.7.1. Подготовка посуды............ 74
5.7.2. Дистиллированная вода........... 75
5.8. Устранение источников загрязнений проб в ИЭА . . . .75
5.9. Обработка проб перед анализом........ 76
5.9.1. Подготовка проб воды после фильтрации...... 76
5.9.2. Фильтры............... 77
5.10. Выбор варианта ИЭА........... 78
5.11. Выбор рабочего электрода.......... 78
5.12. Выбор условий стадии определения........ 79
5.13. Определение отдельных металлов........ 80
5.14. Роль ИЭА в speciation-анализе при определении тяжелых металлов в природных водах.......,. °2
5.15. Применение ИЭА в анализе биологических объектов ... °*
5.16. Определение органических соединений....... °°
Библиографический список,
6. ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ С ИОНСЕЛЕКТИВНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ.—Я. Веселы, К. Штулик........... 90
6.1. Введение............... ^0
6.2. Состояние современных методов анализа с применением ИСЭ 92
6.3. Определение азотсодержащих соединений...... 93
6.3.1. Компоненты системы NH4+/NH3......... 94
6.3.2. Оксиды азота NO*............ 96
6.3.3. Нитраты............... 96
6.3.4. Общий азот.......•....... 98
6.4. Определение серосодержащих соединений...... 98
6.4.1. Сульфиды и сероводород........... 99
6.4.2. Диоксид серы и сульфит-ионы......... 101
6.4.3. Сульфат-ионы.............. ЮЗ
6.4.4. Общая сера.............. 104
6.5. Определение остаточного хлора и общего содержания окислителей ................ 105
6.6. Определение тяжелых металлов........ 106
6.7. Определение цианидов и цианогенов....... 107
6.8. Определение фтороводорода и фторид-ионов..... НО
6.9. Определение поверхностно-активных веществ..... 112
Библиографический список.......... 113
7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СЕНСОРЫ. —Я. Фекса..... 115
7.1. Введение............... 115
7.2. Полупроводниковые сенсоры оксидного типа..... 118
7.3. Ионселективные транзисторы типа МОП — ИСПТ . . . . 123
7.4. Химически чувствительные транзисторы типа МОП — ХЧПТ 125
7.5. Сенсоры, основанные на контактных явлениях на границе раздела фаз............... 128
7.6. Примеры практического применения сенсоров..... 130
Библиографический список.......... 133
8. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ АТМОСФЕРНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИИ. —Я. Теныгл .... 134
8.1. Введение............... 134
8.2. Некоторые особенности проведения определений . . . . 135
8.3. Основные компоненты средств непрерывного контроля (мониторов) ................ 137 -
8.4. Пробоотбор и обработка проб......... 137
8.5. Градуировка и регулировка начала отсчета (нуля) . . . 139
8.6. Приготовление градуировочных смесей....... 140
8.7. Предварительная абсорбция.......... 141
8.8. Основы процессов измерения......... 142
8.8.1. Потенциометрия............. 142
8.8.2. Вольтамперометрия ,........... 143
8.8.3. Электроды с пленкой электролита........ 143
8.8.4. Пористые электроды............ 145
8.8.5. Электроды, закрытые мембраной........ 146
8.8.6. Кулонометрия.............. 148
8.8.7. Гальванический анализ........... 150
8.8.8. Автоматизированные электрохимические титраторы ... 151
8.9. Определение различных загрязнений....... 152
8.9.1. Диоксид серы.............. 152
8.9.2. Сероводород и серосодержащие соединения..... 155
8.9.3. Оксиды азота.............. 155
8.9.4. Монооксид углерода............ 157
8.9.5. Фотохимические окислители...... . 158
8.9.6. Хлор............ 159
8.9.7. Цианогены............, , 159
8.9.8. Прочие газы..............160
Библиографический список.......... 160
9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ И ДРУГИХ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРОТОЧНЫХ СИСТЕМ.—Л. Троянек........... 164
9.1. Введение............... 164
9.2. Проточные аналитические системы........ 164
9.3. Электрохимические методы детектирования..... 165
9.3.1. Потенциометрическое детектирование....... 165
9.3.1.1. Ионселективные электроды.......... 165
9.3.1.2. Редокс-электроды............. 167
9.3.1.3. Электроды второго рода........... 168
9.3.2. Вольтамперометрическое детектирование...... 168
9.3.2.1. Селективность............. 168
9.3.2.2. Чувствительность............' 169
9.3.2.3. Линейность динамического интервала....... 170
9.3.2.4. Стабильность и воспроизводимость отклика .... . 170
9.3.2.5. Динамическое поведение отклика детектора 171
9.3.2.6. Детекторы ......... . ... 172
9.3.2.6.1. Детекторы с ртутными электродами....... 172
9.3'.2.6.2. Детекторы с твердыми электродами....... 174
9.4. Области применения проточных детекторов...... 177
Библиографический список.......... 178
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.-^-Л: шерйк : : : :.......... iso
10.1. Введение...............180
10.2. Методы мониторинга и сенсоры ........ 181
10.2.1. Ртутный капающий электрод......... 182
10.2.2. Сенсоры, отличающиеся от ртутного капающего электрода 189
Библиографический список.......... 196
11. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССОВ В ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМАХ. —Я. Чап, Я. Покорны, Л. Шерак .... 197
11.1. Процессы, протекающие в водоемах....... 197
11.2. Методы измерения............. 204
11.3. Оценка экологической ситуации......... 207
Библиографический список.......... 208
12. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ВОД.—Я. Хофманн............. 208
12.1. Введение............... 208
12.2. Методы определения токсичности воды...... 210
12.2.1. Основной аналитический процесс........ 211
12.2.2. Пробоподготовка для определения токсичности .... 213
12.3. Метод измерений............. 214
12.3.1. Принцип действия анализатора типа I....... 214
12.3.2. Принцип действия анализатора типа II...... 217
12.3.3. Принцип действия анализатора типа III...... 218
12.4. Результаты .измерений, .. . ........ 222
13. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ СХЕМ В КОНСТРУКЦИЯХ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ'ПРИБОРОВ, ИЗП----"---тт" " "»="
РАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ. —Ф. Опекар
rH-.UVJJliJJVJljrluJtl^ <-i*»u.v,.--------- --------
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ' ПРИБОРОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ В ЛАБО-
225
13.1. Введение ............... 225
13.2. Источники напряжения и тока......... 227
13.3. Измерение напряжения........... 228
13.3.1. Автоматическое потенциометрическое титрование .... 230
13.3.2. Потенциометрический инверсионный анализ..... 232
13.4. Измерение тока и заряда.......... 233
13.5. Измерение сопротивления....... . . 236
13.6. Модульные системы с операционными усилителями . . . 238
Библиографический список.......... 238
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА РУССКОГО ПЕРЕВОДА
Проблема охраны окружающей среды в последние годы приобрела глобальный характер, и нет ни одного региона земного шара, ни одного государства, где бы не звучал предостерегающий сигнал: «Люди! Жизнь на земле в опасности!». Эту опасность, порожденную самой человеческой цивилизацией на пути ее научно-технического прогресса, пока еще можно исключить или, по крайней мере, отдалить в будущее, но для этого необходимы постоянные целенаправленные усилия всех государств планеты по устранению источников загрязнений окружающей среды и подавлению воздействий этих загрязнений на флору и фауну планеты.
Защита окружающей среды предполагает постоянный аналитический контроль (мониторинг) множества объектов, включая многочисленные виды вод (поверхностных, морских, речных, озерных), воздушные массы (в том числе аэрозоли, пыли, туманы, дымы), почвы, растения, сельскохозяйственную продукцию, живые организмы и биологические объекты. Только данные аналитического контроля способны дать людям нить к управлению чистотой окружающей среды и указать момент необходимого вмешательства для ее защиты.
Предлагаемая советскому читателю книга как раз и посвящена одному из современных направлений аналитического контроля объектов окружающей среды — электроаналитическим методам, обладающим определенными преимуществами перед другими методами анализа, применяемыми для аналогичных целей. Прежде всего, электроаналитические методы способны обеспечить определение огромной номенклатуры неорганических и органических экологически опасных веществ с чувствительностью, удовлетворяющей требованиям к предельно допустимым содержаниям этих веществ в объектах окружающей среды. Далее, электроаналитические методы, благодаря своей многовариантности, отличаются селективностью определений, способностью к распознаванию различных физико-химических форм нахождения контролируемых веществ
Цена: 150руб.
