Лекции (стр. 24 )

Кондуктометр «Импульс»

Кондуктометр «Импульс» позволяет измерять удельную элект­рическую проводимость растворов.

Отечественная промышленность выпускает реохордные мосты Р-38, Р-556, Р-577 и др.

Сопротивление раствора измеряется следующим образом. При­бор включают в сеть переменного тока напряжением 220 В. Пере­ключатель питания ставят во включенное положение, при этом должна загореться красная лампочка. К клеммам Rх подключают сосуд для измерения электрической проводимости. Переключатель гальванометра устанавливают в положение «Грубо» и уравновеши­вают мост вращением рукояток плеча сравнения и реохорда. Затем переводят переключатель в положение «Точно».

Сопротивление раствора вычисляется по формуле

Rх =mRср

где т — показатель шкалы реохорда; Rср — сопротивление плеча сравнения.

По окончании измерений переключатель следует перевести в нейтральное положение «КЗ».

Цифровой малогабаритный преобразователь потенциалов электродных систем «Экотест-101»

Преобразователь «Экотест-101» предназначен для измерения электрических потенциалов электродных систем, селективных к ионам водорода, различным одновалентным и двухвалентным ка­тионам и анионам, для преобразования потенциалов в единицы активности рХ с отображением результата преобразования на циф­ровом индикаторе, а также для применения в качестве высокоомного милливольтметра. Преобразователь может использоваться в стационарных и передвижных аналитических лабораториях различ­ных отраслей промышленности.

Технические характеристики прибора

Диапазон измерения преобразователя:

в режиме измерения активности        от -1 до 19,99 единиц рХ

в режиме измерения ЭДС        от-1999 до + 1999 мВ

Предел допустимой абсолютной погрешности измерения: показателя кислотности рН

и активности среды рХ        не более 0,02 единиц рН и рХ

ЭДС        не более 5 мВ

Диапазон ручной установки значения

температуры        0... 100 °С

Питание        от автономного источника

(батарея, аккумулятор)

Напряжение питания        7,65...9,9 В

Масса        не более 5 кг

Наработка на отказ преобразователя        не менее 12 000 ч

В основу работы преобразователя «Экотест-101» положен прин­цип прямого потенциометрического измерения ЭДС электродной системы с преобразованием этой величины в единицы химичес­кой активности рХ.

«Экотест-101» представляет собой конструкцию коробчатой фор­мы, состоящую из корпуса и крышки. На лицевой панели закреп­лен жидкокристаллический индикатор. Внутри корпуса установле­на печатная плата с радиоэлементами. Для внутреннего источника постоянного тока в корпусе прибора имеется батарейный отсек, а для подключения электродной системы — штекерный разъем. Для работы с некомбинированными электродами установлены специальные гнезда. Некомбинированный электрод подключают к соответствующему разъему, а электрод сравнения — к соответствующему гнезду (для всех электродов, кроме электрода рН). Прибор работает с ионоселективными пленочными электродами ионов Na+, К+, NH4+, N03, Са+, Мg+, Н+ и др. Электрод сравнения — хлорсеребряный.

Цифровой ионометрический преобразователь «Экотест-110»

«Экотест-110» предназначен для определения концентрации вредных примесей путем измерения электродных потенциалов их одно - и двухвалентных ионов. При этом происходит преобразова­ние электрического потенциала в единицы активности рХ. С помо­щью этого прибора можно измерять концентрацию элементов: А, Вr, Са, Сd, Сl, Сu, F, I, К, Rа, Hg, Na, РЬ, S; химических соединений: С03, С, С104, С03, С04, а также показатель кислотности среды рН.

Для каждого из перечисленных веществ и показателей прибор должен быть снабжен электродом.

«Экотест-110» применяется в аналитических лабораториях (в том числе передвижных), различных отраслей промышленности.

Полярографы

Полярограф универсальный ПУ-1 предназначен для проведения качественного и количественного анализов растворов, а также для электрохимических исследований. В частности, полярограф может быть использован: для определения примесей в металлах, сплавах, полупроводниках, химических реактивах; для контроля чистоты воздуха, воды, пищевых продуктов и медицинских препаратов; для проведения биохимических исследований, окислительно-восста­новительных процессов.

В ПУ-1 предусмотрены следующие виды полярографии: посто­янно-токовая (обычная и дифференциальная); переменно-токо­вая с прямоугольной формой поляризующего напряжения; пере­менно-токовая с синусоидальной формой поляризующего напря­жения; импульсная дифференциальная; инверсионный режим с предварительным накоплением. Прибор позволяет осуществить непрерывную тест-регистрацию. Запись полярограмм осуществля­ется на двухкоординатном регистрирующем приборе.

Для работы полярографа необходимы следующие условия:

температура окружающего воздуха        10...35°С

относительная влажность при температуре

окружающего воздуха 25°С        до 80%

напряжение питания        220 В (50 Гц)

поляризующее напряжение        0...4 В

Конструктивно полярограф состоит из трех блоков: собственно полярографа (измерительного блока), полярографического датчи­ка ДП-2 и двухкоординатного регистрирующего прибора.

Управление полярографом осуществляется согласно инструк­ции к прибору.

Жидкостный хроматограф

Жидкостный хроматограф состоит из четырех основных функ­циональных частей: источника потока подвижной фазы (насоса), устройства для ввода пробы (инжектора), разделительного блока (колонки) и блока детектирования.

В качестве подвижной фазы используются органические и не­органические растворители, водные растворы различных солей. Под­вижная фаза должна удовлетворять следующим требованиям: не изменять характеристик колонки, быть совместимой с применяе­мым детектором, хорошо растворять анализируемые компоненты, обладать низкой вязкостью, не содержать посторонних примесей, быть доступной.

2.5. Приборы3-го уровня

К промышленным стационарным приборам этого уровня отно­сятся следующие приборы: ИК-спектрофотометры и спектромет­ры (спектрофотометры ИКС-22, ИКС-29, ИКС-17, РЕ180 (США), ИК-спектрофотометры М80/М85, «Зресога», ИК-Фурье; спектро­метры ИКС-21, ИКС-31, IFS Брукер), а также монохроматоры и спектрофотометры для видимой и УФ-областей (УМ-2, МДР-2, СФ-8, СФ-16, СФ-18, СФ-46).

Выводы

Приборы экологического контроля подразделяются на три уровня: 1) экс­пресс-контроля; 2) стационарные; 3) промышленные.

Чем выше уровень прибора, тем выше его точность и тем сложнее мето­дика работы с ним.

В основе работы всех приборов лежат физико-химические методы анализа.

По видам исследуемой среды различают приборы для измерения кон­центрации вредных веществ в атмосфере, приборы для оценки качества воды и приборы для исследования состояния почвы.

Все эти приборы используются для проведения контроля и мониторинга загрязнения окружающей среды.

Контрольные вопросы

Какими показателями характеризуется качество воды? Как организовать наблюдение за состоянием водных объектов? Каковы пределы содержания растворённого кислорода в чистой воде? Какие цели преследуются определением БПК? Охарактеризуйте основные источники загрязнителей воды? Охарактеризуйте основные группы сточных вод? Согласована ли методика пробоотбора на водных объектах с требованиями международных организа­ций? Какие показатели водной среды необходимо определять на месте отбора проб и почему? Опишите особенности ГСО веществ, используемых при определении концентрации загрязняющих ве­ществ в воде? Какие требования предъявляются к воде как источнику водоснабжения? Какие используют устройства для отбора проб донных отложений, поверхностных вод, льда, атмо­сферных осадков? Как хранят и транспортируют пробы? Какие методы контроля сточных вод Вы знаете? Какими единицами пользуются при оценке содержания загрязняющих веществ в воде? Какие существуют способы отбора проб гомогенных и гетерогенных жидкостей? Что такое метрология? Расскажите о принципах работы физико-химических приборов конт­роля загрязнения природной среды. Расскажите об особенностях устройства и работы физических прибо­ров контроля. В чем состоит отличие приборов экспресс-анализа загрязнения при­родной среды от стационарных?

Лекция №9

Тема: «Контроль загрязнения почв»

План лекции:

Оценка степени загрязнения почв Отбор проб и методы контроля загрязнения почв
Оценка степени загрязнения почв

Любую почву можно рассматривать как гетерогенную, многофазную систему, состоящую из трёх фаз: твёрдой, жидкой и газообразной. В твёрдой фазе преобладают минеральные образования (50...60 % от общего состава почвы), которые представлены первичными (кварц, полевые шпаты) и вторичными (глинистые минера­лы: каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, смешанослойные минералы; минералы оксидов железа, алюми­ния, марганца, кремния; минералы-соли: доломит, сода, кальций, магнезит, трона, гипс, ангидрит, мирабилит, галит, фосфаты, нитраты, сульфиды и др.) минералами. К этой же фазе относятся различные органические ве­щества (до 10 %), в том числе гумус или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, ми­неральное или органоминеральное происхождение.

Жидкую фазу почвы (почвенный раствор, 25...30 %) составляет вода с растворёнными в ней органически­ми и минеральными соединениями, а также газами.

Газовую фазу почвы (15...25 %) составляет «почвенный воздух», включающий газы, заполняющие сво­бодные от воды поры, а также газы, адсорбированные коллоидными частицами и растворённые в почвенном растворе.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функ­ционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антро­погенной деятельности.