Метод вычитания в анализе загрязнений воды и почвы
Принципиальных различий при использовании реакций вычитания для идентификации загрязнений воздуха, воды и почвы не существует. После выделения контролируемых компонентов из воды, почвы или донных осадков (в виде экстракта или концентрата на сорбенте) в процессе их хроматографирования могут быть применены все перечисленные в настоящей главе реакции вычитания как в хроматографической системе, так и вне ее.
Практическое применение методик вычитания для идентификации загрязняющих веществ в природных и сточных водах рассмотрено в обзоре [ 105]. Для идентификации приоритетных ДОС в питьевой и сточных водах разработана схема разделения токсичных соединений на группы и описаны методы хроматографического анализа для каждой группы [106].
При хроматографировании примесей ЛОС, выделенных из воды, все полярные соединения можно поглотить в реакторе длиной 20 см с хромосорбом Р, и на хроматограмме остаются лишь неполярные примеси [107]. Кислые и нейтральные соединения задерживаются хромосорбом 101, низкокипящие — хромосорбом 105, а высококипящие, основные и нейтральные ЛОС — тенак- сом GC [108]. При идентификации растворенных в воде компонентов сложной смеси углеводородов различных классов олефины удаляют в реакторе с серной кислотой, сульфатом алюминия или ртути; парафины — в колонке с цеолитом 5А; а диены поглощаются насадкой, содержащей малеиновый ангидрид [109]. Для отделения ароматических углеводородов от олефинов и парафинов используют М,М-бис(2-цианоэтил)формамид на диатомитовом носителе [110]. Для вычитания олефинов можно использовать и колонку с твердым носителем, пропитанным раствором сульфата алюминия в серной кислоте [31].
Состав сточных вод, поступающих на биохимическую очистку, устанавливали, удаляя кислые соединения (фенолы) на колонке с карбонатом калия, а основные — в реакторе с фосфорной кислотой [111]. Пористый полимер, содержащий гидразидные группы, пригоден для селективного удаления карбонильных соединений [112]. Для этой же цели можно использовать и насадку с целитом, пропитанным полиалкиламинами [67].
Для вычитания минеральных и органических кислот используют насадку, содержащую 10% порошкообразного оксида цинка на диатомитовом носителе; спирты поглощают реактором с 15% борной кислоты; альдегиды задерживаются в аналогичном реакторе с 5%-ным раствором о-дианизидина; а альдегиды и кетоны задерживаются сорбентом, содержащим смесь 20% солянокислого гидроксиламина и 6% КОН [113].
Близкие по химическим свойствам альдегиды и кетоны удаляются большинством реагентов на карбонильную группу — семикарбазидом [114], солянокислым гидроксиламином [113], бензидином [45], триметоксибензилгидра- зином [55], бисульфитом натрия [115]. Для селективного вычитания альдегидов в присутствии кетонов и других ЛОС применяют реакторы со щелочью [114] или о-дианизидином [45].
Для селективного вычитания простых и сложных эфиров эффективные реагенты не найдены (см. также табл. V.2). Сложные эфиры удаляют щелочной колонкой вместе с альдегидами [58]. Для удаления спиртов, сложных эфиров, альдегидов, кетонов и эпоксидов применяют гидриды металлов, например, алюмогидрид лития [49]. Нормальные спирты можно удалить из смеси с другими ДОС в реакторе с карбамидом [116].
Перечисленные выше примеры использования реакций вычитания показывают, что для идентификации загрязнений воды и воздуха применяют практически одни и те же реагенты, что позволяет повысить надежность (информативность) идентификации компонентов сложной смеси ДОС не менее, чем на 20—30% по сравнению с традиционными приемами газохроматической идентификации на основе индексов удерживания. Это можно продемонстрировать, в частности, на примере анализа сточных вод предприятий нефтепереработки [117]. Попадающие в сток ненасыщенные углеводороды можно отделить от насыщенных в реакторе солями серебра или ртути (2+), после чего идентификация индивидуальных углеводородов по хроматографическим величинам удерживания будет существенно облегчена и станет более корректной. Аналогичным способом с помощью методики вычитания можно анализировать стоки, содержащие ацетон, циклогексан, циклогексен, метанол, бензол, трихлорэтилен [ 118] и другие ДОС [105].
После выделения загрязняющих веществ из почвы или донных отложений (экстракция или термодесорбция) для их идентификации пригоден практически весь перечень реакций вычитания, приведенный в табл. V.2. Практика хроматографического анализа загрязненных почв изложена в монографии [119] и обзоре [93]. Метод групповой идентификации целевых соединений в сложных смесях органических загрязнений различного состава с помощью реакции вычитания рекомендуется (наряду с другими хроматографическими методами) в университетском практикуме по хроматографии [122].
