- •Глава 5. Средства контроля воздушных и газообразных сред 42
- •Глава 6. Приборы контроля качества почв 52
- •Тема 1. Общие сведения.
- •1.1. Классификация приборов.
- •1.2. Сведения о метрологии
- •1.3. Средства измерения
- •По способам наблюдения
- •По задачам
- •2.2. Организационная структура систем мониторинга
- •Тема 2. Экологический мониторинг окружающей среды
- •2.1. Экологический мониторинг
- •По типу загрязнений
- •2.3. Техническая структура систем мониторинга
- •2.4. Критерии оценки качества окружающей среды
- •2.5. Мониторинг источников загрязнения
- •2.6. Методы наблюдения
- •Тема 3. . Измерение основных геофизических параметров
- •3.1. Измерение температуры окружающей среды
- •§1.Термометр сопротивления (датчики температуры)
- •§2. Термоэлектрические преобразователи (термопары)
- •§3. Бесконтактные методы
- •3.2. Физические основы термографии
- •3.3. Измерение уровня жидкости
- •§1. Поплавковые уровнемеры
- •§2. Электрические уровнемеры
- •2. Кондуктометрические уровнемеры
- •§3. Бесконтактные уровнемеры
- •3.4. Измерение расхода природных и сточных вод
- •§1. Ультразвуковые расходомеры
- •§2. Турбинные расходомеры
- •3.5. Измерение направления движения воздуха
- •3.6. Измерение шумового загрязнения
- •3.7. Системы детектирования утечек
- •§1. Периодический контроль утечек
- •§2. Стационарный контроль за утечками из магистралей
- •Тема 4. Средства контоля качества природных и сточных вод
- •4.1. Антропогенные загрязнения гидросферы
- •4.2. Измерение общего солесодержания
- •§1. Контактные методы кондуктометрии
- •§2. Бесконтактная кондуктометрия
- •4.3. Диэлькометрия (измерение диэлектрической проницаемости)
- •4.4. Измерение мутности воды
- •§1. Оптические методы и приборы
- •§2. Счётчики Coulter’a
- •4.5. Потенциометрические методы анализа воды
- •§1. Измерение pH воды
- •§2. Анализ воды с помощью иона селективности электрода
- •4.6. Вольт-амперометрия в мониторинге воды
- •Анализаторы на основе вольтамперометрии
- •4.7. Автоматическое титрование
- •4.8. Оптические методы анализа воды
- •§1. Фотоколориметрические анализаторы воды
- •§2. Ик анализаторы
- •§3. Флуоресцентные приборы
- •Важные для химического анализа свойства люминесценции:
- •4.9. Рефрактометрия
- •4.10. Капиллярный электрофорез
- •4.11. Аппаратное и программное обеспечение систем мониторинга воды
- •§1. Аппаратное обеспечение системы отбора и подготовки пробы
- •§2. Программное обеспечение
- •4.12. Примеры систем мониторинга воды
- •§1. Неклассические системы
- •§2. Классические системы
- •§3. Геоинформационные системы
- •Глава 5. Средства контроля воздушных и газообразных сред
- •5.1. Классификация средств контроля.
- •5.2. Газоанализаторы вредных веществ
- •5.3. Дозиметрия
- •5.4. Аппаратура для отбора проб воздуха
- •5.5. Атомная абсорбция
- •Глава 6. Приборы контроля качества почв
- •6.1. Мониторинг почв
- •6.2. Метод пробоподготовки
- •6.3. Средства контроля почв
- •6.4. Фотометры, флюориметры и спектрофотометры
- •6.5. Люминесцентная спектроскопия (лмс)
- •6.6. Хроматографы
- •6.7. Атомно-абсорбционные и эмиссионные спектрометры
- •6.8. Приборы на основе электрохимических методов анализа
4.9. Рефрактометрия
Рефрактометрия (от лат. refractus - преломленный и греч. metreo - измеряю) - это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций. Рефрактометрия применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ.
Показатель преломления n, представляет собой отношение скоростей света в граничащих средах. Для жидкостей и твердых тел n обычно определяют относительно воздуха, а для газов - относительно вакуума. Значения n зависят от длины волны l света и температуры, которые указывают соответственно в подстрочном и надстрочном индексах. Например, показатель преломления при 20°С для D-линии спектра натрия (l = 589 нм) - nD20. Часто используют также линии спектра водорода С (l = 656 нм) и F (l = 486 нм). В случае газов необходимо также учитывать зависимость n от давления (указывать его или приводить данные к нормальному давлению). В идеальных системах (образующихся без изменения объема и поляризуемости компонентов) зависимость показателя преломления от состава близка к линейной, если состав выражен в объемных долях (процентах).
n=n1V1+n2V2 ,
где n, n1 ,n2 - показатели преломления смеси и компонентов, V1 и V2 - объемные доли компонентов (V1 + V2 = 1).
Для рефрактометрического анализа растворов в широких диапазонах концентраций пользуются таблицами или эмпирическими формулами, важнейшие из которых (для растворов сахарозы, этанола и др.) утверждаются международными соглашениями и лежат в основе построения шкал специализированных рефрактометров для анализа промышленной и сельскохозяйственной продукции.
Рефракто́метр — прибор, измеряющий показатель преломления света в среде. Рефрактометрия, выполняющаяся с помощью рефрактометров, является одним из распространённых методов идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. Рефрактометры предназначены для непосредственного измерения показателя преломления и средней дисперсии неагрессивных жидкостей и твердых тел, а также рефрактометры предназначены для определения массовой доли растворимых сухих веществ в продуктах переработки плодов и овощей. Рефрактометры применяются: в промышленных и научных лабораториях; в пищевой промышленности (сахарные заводы, кондитерские фабрики, молочные комбинаты) для анализа продуктов и сырья, полуфабрикатов, кулинарных и мучных изделий); в медицине для определения белка в моче, сыворотке крови, субретинальной и других жидких средах; в фармацевтической промышленности для исследования водных растворов лекарственных препаратов. Газовые интерференционные рефрактометры применяются для определения состава газов, в частности для определения содержания горючих газов в воздухе шахт, поиска утечек в сетях газоснабжения и т.д.
4.10. Капиллярный электрофорез
Капиллярный электрофорез – это метод анализа сложных смесей, использующий электрокинетические явления – электромиграцию ионов и других заряженных частиц и электроосмос – для разделения и определения компонентов. Эти явления возникают в растворах при помещении их в электрическое поле, преимущественно, высокого напряжения. Если раствор находится в тонком капилляре, например, в кварцевом, то электрическое поле, наложенное вдоль капилляра, вызывает в нем движение заряженных частиц и пассивный поток жидкости, в результате чего проба разделяется на индивидуальные компоненты, так как параметры электромиграции специфичны для каждого сорта заряженных частиц. В то же время, возмущающие факторы, как то: диффузионные, сорбционные, конвекционные, гравитационные и т.п., в капилляре существенно ослаблены, благодаря чему достигаются рекордные эффективности разделений. Система капиллярного электрофореза "Капель" предназначена для количественного и качественного определения состава проб веществ в водных и водно-органических растворах методом капиллярного электрофореза. В состав семейства входят пять модификаций, аттестованных как средства измерения, а именно, Капель-103Р, Капель 103РТ, Капель 104М, Капель 104Т и Капель 105. Система капиллярного электрофореза "Капель" На приборах любой из модификаций могут быть реализованы методики, относящиеся как к варианту капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ), позволяющего анализировать только ионные компоненты пробы, так и к режиму мицеллярной электрокинетической хроматографии (МЭКХ), предназначенному для анализа ионных и нейтральных форм веществ. Методы капиллярного электрофореза с успехом применяются для анализа разнообразных веществ и объектов: катионов металлов, неорганических и органических анионов, аминокислот, витаминов, наркотиков, пигментов и красителей, белков, пептидов, анализа фармпрепаратов и пищевых продуктов. А также для контроля качества вод и напитков, технологического контроля производства, входного контроля сырья, в криминалистике, медицине, биохимии, в том числе, для целей расшифровки генетического кода живых организмов и т.д.