Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Разработка тест-метода одновременного определения железа и алюминия
С.И. Петров, Д.Ю. Марченко, М.С. Шпинькова
РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,
г. Москва
В настоящее время в условиях экономического кризиса актуальна задача оптимизации и минимизации затрат для получение исходной информации при мониторинговых исследованиях. Подобную возможность предоставляет использование тест-методов химического анализа, которые позволяют при значительном уменьшения стоимости затрат получать информацию в ходе мониторинга [1]. Применение тест-методов более экономически обосновано в современных условиях, чем использование общепринятых дорогостоящих лабораторных методов анализа.
Содержание железа и алюминия в водной среде необходимо контролировать в связи с тем, что их растворы используются при эксплуатации скважин и в качестве коагулянтов и флокулянтов при очистке сточных вод. Наиболее эффективны коагулянты и флокулянты на основе смесей сульфата алюминия и хлорида железа (III).
Предельное содержание алюминия и железа после обработки коагулянтами и флокулянтами в воде не должны превышать требований ПДК для вод рыбохозяйственного назначения. Например, для Москвы ПДК алюминия и железа составляет 0,04 мг/л и 0,1мг/л, соответственно [2].
Недостатками применяемых в настоящее время тест-средств является низкая контрастность, чувствительность и возможность определения одновременно только одного элемента [1].
Происходящее в настоящее время развитие компьютерной техники дает возможность создавать тест-методы, существенно превосходящие по своим характеристикам уже существующие. В частности, цифровая обработка изображений на основе компьютерных алгоритмов цветокалибровки и цветоделения позволяют селективно выделять сигналы различных окрашенных соединений в смесях. Это делает возможным разработку экспресс-тестов для одновременного определения элементов, основанного на образовании отличающихся по окраске соединений хромогенного реагента одновременно с несколькими металлами.
Для разработки тест-метода определения железа и алюминия при совместном присутствии мы остановились на группе трифенилметановых красителей, которые образуют с железом и алюминием интенсивные комплексы отличающиеся по окраске.
В работе определены спектроскопические и цветометрические характеристики комплексов трифенилметановых красителей: алюминона, алюмокрезона, эриохромцианина с железом и алюминием образующиеся на поверхности целлюлозы и нетканого стекловолокна.
Схема измерений цвета сенсоров при помощи сканера
Получены зависимости интенсивности аналитических сигналов (оптической плотности, цветометрических характеристик в системах цветности RGB и CIE Lab) от концентраций железа и алюминия. На модельных смесях изучено влияние ряда сопутствующих компонентов природных вод на результаты определения железа и алюминия.
В результате проведенных исследований разработаны оптические сенсоры для одновременного определения железа и алюминия в полевых условиях за 3-5мин с нижней границей определяемых содержаний для обоих элементов 0,02 мг/л.
Список литературы
1. Золотов Ю.А. Химические тест-методы анализа / Ю.А. Золотов, В.М. Иванов, В.Г. Амелин. - М.: Едиториал УРСС, 2002. - 304 с.
2. http://chemister.da.ru/Zakon/zakon.htm