Рутинные анализы

Определение приоритетных загрязнителей питьевой и природной вод, какими являются ДОС, можно осуществлять как в режиме единовременных рутинных анализов [12], так и в варианте мониторинга [83]. При этом основным методом определения ДОС остается газовая хроматография, а для извлечения контролируемых компонентов из воды используют несколько эффективных способов (подробно описаны в [27]), позволяющих добиться полноты выделения не менее 80—100%.

Чаще всего это извлечение основано на ТФЭ (в последнее время — на ТФМЭ) [27]. Вторым популярным методом является экстракция (ускоренная жидкостная экстракция, СФЭ, классическая экстракция в аппарате Сокслета, экстракция в УЗ-поле и метанольное омыление [84]). В последней работе сравниваются различные способы извлечения алифатических и хлоруглеводородов и ПАУ из проб морского происхождения, которые анализировали методами ГХ/МС и ВЭЖХ/МС.

Для определения следовых количеств хлоруглеводородов (ССЦ, C2HCI3 и C2CI4) в пробах озерной воды, льда и снега, собранных в Антарктиде, ДОС [85] экстрагировали из воды 0,5 мл н-гексана в течение 15 мин, а затем исследовали аналит методом ГХ/ЭЗД на капиллярной колонке (25 м х 0,2 мм) с силиконом HP-1. Эффективен и экономичен такой способ пробоподготовки, как жидкостная микроэкстракция, основанная на принципах классической ЖЖЭ [86], но требующая гораздо меньшего количества растворителя (его объем обычно меньше 2 мл, а наименьшим объемом является капля). Объем анализируемой пробы воды может меняться в широких пределах — от нескольких миллилитров до нескольких литров.

Методом ТФЭ/ГХ/МС в воде обнаружено и определено количественно более 10 хлоруглеводородов (дихлорметан, хлороформ, четыреххлористый углерод, три- и тетрахлорэтилен и др.). В качестве сорбента для концентрирования и очистки образцов воды использовали углеродсодержащее волокно 1473]. Интервал определяемых содержаний 106—195 нг/л при относительном стандартном отклонении менее 0,10 для каждого соединения. После ТФЭ-извлечения, концентрирования и очистки проб грунтовых вод на модифицированном силикагеле С18 в них определяли аналогичные хлоруглеводороды методом ВЭЖХ/УФД (210 нм). Предел определения 0,05 мкг/л [474]. Хорошим способом извлечения короткоцепочечных хлоралканов из природных вод оказался метод ТФМЭ (см. разд. 2.2). После экстракции соединения аналита определяли с помощью ГХ/ЭЗД с Сн на уровне 0,02 мг/л при Sr = 0,12-0,14 [475].

Применение ТФЭ (силикагель, тенакс, активный уголь и др.) позволяет достаточно полно (80—85%) извлекать из водной матрицы и получать концентрат хлор-, бром- и фторуглеводородов и фреонов.

Стеклянная колонка длиной 10 см с Тенаксом ТА (60/80 меш), встроенная в систему ГХ/ПИД/ЭЗД [87], дает возможность выделять из пробы воды 10 мл микропримесей (10—3—5 ? 10~5% мае.) таких ДОС, как хлороформ, трихлорэтан, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен, бромдихлорме- тан, дибромхлорметан, трибромметан, трихлорнитрометан и тетрахлорэтилен, с эффективностью нс менее 89-95%. После термодесорбции (220 °С) эти ДОС определяли с ЭЗД в интервале содержаний 0,6—8 ppt.

Комбинированная ловушка (тенакс, силикагель и активный уголь) извлекает из грунтовых вод или дистиллированной воды следовые количества хлоруглеводородов и фреонов на 71-108% [88]. После отдувки (термо- десорбции) определение компонентов аналита осуществляли методом ГХ/МС (мониторинг выбранных ионов) с использованием капиллярной колонки (30 м х 0,53 мм) с силиконом DB-624. При объеме пробы 100 мл Сн 1—4 нг/л.

Ловушки с обычным силикагелем или тенаксом менее эффективны для адсорбции ДОС (углеводородов), чем картриджи с модифицированными силикагелями [89]. Поэтому сейчас концентрационные патроны с такими сорбентами (или диски на основе модифицированного силикагеля), производимые рядом отечественных [19, 20, 72—74] и зарубежных [10, 11, 25, 26, 35, 41] фирм, используют для улавливания ДОС из воды гораздо чаще других сорбентов [27]. Например, хлоруглеводороды (1,2,4- и 1,3,5-трих- лорбензолы) практически полностью сорбируются из 80 мл воды в патроне с силикагелем, модифицированным цианопропилом [90]. После экстракции 500 мл сероуглерода или гексана в элюате определяли целевые компоненты методом ГХ/ЭЗД в интервале содержаний 0,02—0,03 нг/мл, а Сн от 1 до 15 ppb.

Не менее эффективны и мембранные диски [27]. Для мониторинга уль- траследовых содержаний трифторуксусной кислоты в пресных природных водах [91] 400 мл воды пропускали через патрон с анионообменным диском Ешроге. Затем высушенный диск помещали в сосуд емкостью 22 мл с 4 мл 10%-ного метанольного раствора серной кислоты, встряхивали 30 с и нагревали для перевода аналита в метиловый эфир. Образовавшуюся паровую фазу анализировали методами ГХ/ЭЗД или ГХ/МС. Предел обнаружения составил 32 нг/л. При определении трифторуксусной кислоты в интервале содержаний 53—2110 нг/л .5,. составляет 0,003—0,084. Для определения этой кислоты (эффективный препарат для борьбы с эпизоотиями) в соленых природных водах ее предварительно выделяют экстракцией ди- этиловым эфиром.

Бензол и его производные определяли в воде методом ТФМЭ/ГХ/ПИД [523—525] или РТ/ГХ/МС [526]. В последнем случае при проверке загрязненности поверхностных и морских вод через пробу воды (5 мл) продували гелий (расход 50 мл/мин) при температуре 20 °С. Газовый поток, поступающий в трубку с сорбентом для концентрирования соединений аналита, осушали с помощью хлорида кальция. Анализ выполнялся методом ГХ/МС. Этим способом в воде было идентифицировано 40 ДОС различных классов. Интервал определяемых содержаний 0,04—4,15 нг/л [526].

Методом ТФМЭ/ГХ/ПИД определяли ВТЕХ (бензол, толуол, этилбензол и ксилолы) в пробах (8—10 мл) поверхностных [523—524J и морских вод, загрязненных сырой нефтью [525]. Предел определения во всех случаях лежит в интервале 0,3—1,0 мкг/л. Формальдегид определяли методом ПИА/СПФ после дериватизации 1610].

Предварительная дериватизация ЛОС является традиционным и полезным приемом, значительно повышающим надежность результатов анализа (идентификации) [27]. Такой прием широко используют в экологической аналитической химии как для ЛОС, так и для труднолетучих и нелетучих органических соединений. Например, при определении в воде [92] хлороформа, четыреххлористого углерода и трихлорэтилена методом ГХ/ЭЗД эти ЛОС предварительно превращали в аддукты с пиридином, улавливая этим реагентом поток газа, пропускаемого через анализируемую воду. Чаще всего этот прием реакционной газовой хроматографии применяют для повышения селективности определения целевых компонентов и снижения Сн, но главное достоинство этого приема в том, что он (при использовании селективных или специфических реакций, характерных лишь для одного из классов органических соединений) дает возможность более достоверной идентификации целевых компонентов, чем многие другие традиционные способы идентификации примесей ЛОС.

Продувка ультрачистым гелием применима в варианте газовой экстракции с криогенным улавливанием аналита при определении очень низких содержаний сероуглерода в морской воде [93]. С помощью ГХ/ЭЗД этим способом определяли 30 фмоль CS2 при Sr = 0,08. Такой низкий Сн возможен при добавлении к газу-носителю примесей кислорода, тогда как работающий в обычных условиях ЭЗД позволяет получить Сн лишь на уровне 1 пмоль, т. е. его чувствительность на 3 порядка ниже. Для отделения сероуглерода от сопутствующих примесей использовалась капиллярная колонка с силиконом DB-624.

Для мониторинга (10 проб в час) ЛОС в воде применяют как традиционный метод ТФЭ/ГХ/ПИД (природные и сточные воды) [190], так и новые методы — сорбцию аналита в короткой (1 м) капиллярной колонке с метил- силиконом (алкилбснзолы в воде) [191] или ТФМЭ/ПФА/ГХ (хлоруглево- дороды и алкилбензолы в буровых скважинах) [192] и ТФМЭ/ПФД (летучие сернистые соединения в воде) [94].

Точный и воспроизводимый метод определения в морской воде диме- тилсульфида и диметилсульфопропионата с применением дейтерирован- ных внутренних стандартов основан на ГХ/МС с использованием 9-метровой капиллярной колонки с силиконом НР-1 [95]. Пробу воды предварительно фильтруют через стекловолоконный фильтр с порами 0,7 мкм. Такой анализ важен при изучении химических и биохимических процессов в морской воде, так как диметилсульфид является главным серосодержащим органическим соединением, производимым в морской воде определенными группами фитопланктона.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >