презентацияя

1.

Спектрофотометрические
методы определения
анионов (нитраты, нитриты,
сульфаты) в природных и
технологических водах
Болонев Иван, группа 2ОПИ24А
Дифференцированный зачет

2.

Актуальность определения анионов в воде
Ключевые индикаторы загрязнения
Нитраты, нитриты и сульфаты являются важнейшими маркерами загрязнения водных
объектов, сигнализирующими о потенциальных проблемах с экологией и
безопасностью.
Влияние на здоровье и экосистемы
Нитриты обладают высокой токсичностью, а сульфаты в избытке могут влиять на вкус
воды и вызывать коррозию систем водоснабжения, угрожая как человеку, так и
природе.
Требования к анализу
Для эффективного контроля качества воды необходим точный, быстрый и
высокочувствительный анализ, способный оперативно выявлять анионы даже в
низких концентрациях.

3.

Основы спектрофотометрии в анализе анионов
Принцип измерения
1
Метод базируется на измерении интенсивности поглощения света раствором, в котором определяемый анион образует окрашенный комплекс с реагентом.
Чувствительность и селективность
2
Благодаря правильному подбору реагентов, спектрофотометрия обеспечивает высокую чувствительность и избирательность, что критически важно при
анализе сложных матриц.
Количественное определение
3
Концентрация аниона определяется количественно с использованием закона Бера-Ламберта, связывающего поглощение света с концентрацией вещества.

4.

Определение нитратов
Определение нитратов часто включает их восстановление до
нитритов, которые затем вступают в реакцию с реагентами для
образования окрашенных азокрасителей.
Пример: Метод Грисса — классический подход, где нитриты
реагируют с сульфаниловой кислотой и N-(1нафтил)этилендиамином. Этот метод обеспечивает высокую
чувствительность, позволяя определять концентрации до
микрограмм на литр.
Спектрофотометрический анализ проводится при длине волны
около 540 нм, что соответствует максимальному поглощению
образовавшегося красителя.

5.

Определение нитритов
Прямое взаимодействие
Нитриты напрямую реагируют с реактивом Грисса без предварительного восстановления, что делает метод быстрым и
удобным.
Быстрота и селективность
Благодаря прямому взаимодействию, метод является одним из самых оперативных и избирательных для определения
нитритов в водных пробах.
Определение в присутствии нитратов
Возможность определения нитритов сохраняется даже в присутствии нитратов, если последние предварительно
восстанавливаются.
Современные подходы
Включают амперометрические и спектрофотометрические методы с применением ионообменных мембран для повышения
точности и минимизации помех.

6.

Определение сульфатов
1
Образование комплекса с барием
Классический метод основан на реакции сульфатов с солями бария, приводящей к
образованию нерастворимого сульфата бария, который может быть осажден.
2
Использование органических реагентов
Альтернативно, применяются органические реагенты, такие как сульфарсазен,
которые образуют окрашенные комплексы с сульфатами, улучшая
спектрофотометрические свойства.
3
Экстракционно-спектрофотометрический метод
Например, с использованием неионных ПАВ и сульфарсазена, который позволяет
повысить чувствительность и избирательность анализа за счет предварительной
экстракции.
4
Оптимизация условий
Для достижения максимальной селективности и чувствительности критически
важна оптимизация таких параметров, как pH среды и концентрация реагентов.

7.

Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ)
Поверхностно-активные вещества играют важную роль в модификации
спектрофотометрических методов, влияя на свойства анализируемых систем.
Изменение растворимости и реакционной способности: ПАВ могут
значительно изменять растворимость комплексов и скорость их образования, что
влияет на эффективность реакции.
Повышение контрастности и чувствительности: Добавление ПАВ часто
приводит к усилению окраски комплексов, что улучшает контрастность и
позволяет определять анионы в более низких концентрациях.
Пример использования ПАВ
Исследования влияния катамина АБ или оксифоса Б на комплексы
лантана с арсеназо III демонстрируют, как ПАВ могут быть
адаптированы для улучшения определения анионов, повышая их
аналитические характеристики.

8.

Примеры применения в природных и технологических
водах
Контроль качества
Анализ
микроконцентраций
Повышение точности
методы широко применяются
Методы позволяют определять
спектрофотометрии с
Регулярное определение
для мониторинга качества
микроконцентрации анионов
экстракцией и ионообменом
нитритов и нитратов в
питьевой воды, а также для
даже в условиях сложного
значительно увеличивает
водопроводной воде Москвы
анализа сточных вод
состава воды, что критически
точность и надежность
является примером
промышленных предприятий.
важно для экологического
результатов анализа.
практического применения этих
Спектрофотометрические
мониторинга.
Комбинирование
Кейс: Московская
водопроводная вода
методов для обеспечения
безопасности населения.

9.

Современные достижения и перспективы
Автоматизация и миниатюризация
Мультисенсорные системы
Создание компактных и автоматизированных приборов для
Разработка интегрированных систем, объединяющих
оперативного контроля качества воды на месте, вне
ионселективные электроды и спектрофотометрию, для
лаборатории.
комплексного анализа воды.
Интеграция с цифровыми технологиями
Новые реагенты и ПАВ
Перспективы сбора и анализа больших данных для
Поиск и внедрение инновационных реагентов и поверхностно-
прогнозирования качества воды и оптимизации процессов
активных веществ для улучшения селективности и снижения
водоподготовки.
влияния матричных эффектов.

10.

E rror uploading image.
Заключение
Эффективный инструмент
Спектрофотометрические методы являются мощным и надежным
инструментом для точного определения нитратов, нитритов и
сульфатов в различных типах воды.
Гибкость и адаптивность
Их высокая чувствительность, селективность и возможность
адаптации позволяют применять эти методы в широком диапазоне
аналитических задач и условий.
Важность исследований
Непрерывные исследования и разработки в этой области
способствуют совершенствованию методик и расширению сфер их
применения.
Спасибо за внимание!