Мембранные методы.
Мембранный метод – один из наиболее перспективных для концентрирования органических компонентов вод при обработке больших объемов проб.
Преимущества:
минимум воздействия на состав проб,
сильная зависимость результатов эксперимента от легко регулируемых факторов (форма ячейки, материал и пористость мембраны, давление, температура), как следствие – высокие коэффициенты концентрирования и при необходимости – фракционирование выделенных веществ по молекулярной массе или другим свойствам.
В качестве материала для полупроницаемых мембран чаще всего используют ацетилцеллюлозу. Описаны также полиамидные, полифурановые, полиакрилонитрильные мембраны, мембраны из полиэтилена различной плотности.
В случае обратноосмотических процессов, идущих при сравнительно высоком давлении, обычно применяют композитные мембраны, обладающие повышенной механической устойчивостью: химически модифицированное пористое стекло, полиуретаны, триацетат или полиамиды на полисульфоне.
Иногда в качестве методов пробоподготовки используют специальную дополнительную обработку проб для модифицирования (получения производных) анализируемого вещества в другое соединение, более легко определяемое выбранным методом анализа.
Для изменения поведения отдельных компонентов проб в процессах разделения рекомендуются различные способы. Можно, например, изменить растворимость вещества, что сказывается на его поведении при извлечении из жидких и твердых проб. Можно изменить полярность молекул путем превращения их в менее полярные производные, что повышает летучесть соединения. В других случаях вводят хромофорные группы или электрофильные группировки для последующего определения методами спектрофотометрии или вольтамперометрии.
В принципе химическую модификацию определяемых соединений можно осуществлять на различных стадиях:
до выделения компонентов из смеси;
в процессе выделения (например, непосредственно в хроматографической колонке);
после выделения вещества из матрицы.
Метод реакционной хроматографии.
Основан на химическом взаимодействии компонентов смеси непосредственно в хроматографической системе, вне ее до или после разделения компонентов анализируемой смеси. Для этого используют такие химические реакции, как гидрирование и дегидрирование, этерификация и гидролиз, образование нелетучих соединений. Реакции проводят в реакционных петлях, включаемых в схему стандартного газового хроматографа. По изменению окраски или выпадению характерного осадка судят о природе примесей, зарегистрированных на хроматографе.
Сверхкритическая флюидная экстракция — процесс экстракции с использованием сверхкритического флюида в качестве растворителя. Производится контактированием смеси разделяемых компонентов с газообразным экстрагентом при температуре и давлении выше критической точки. Наибольшее распространение в качестве экстрагентов (растворителей) получили СО2, этан, этилен, пропан, SF6 и др.
Фильтрационный метод. Твердый носитель смешивают с раствором неподвижной ЖФ, затем суспензию наносят на фильтр, растворитель частично отсасывают, а полученный "мокрый" сорбент затем подсушивают.
Используют и несколько иной вариант фильтрационного метода, когда раствор неподвижной ЖФ наносят на пористый фильтр, добавляют твердый носитель, массу перемешивают в течение нескольких минут, затем фильтруют под вакуумом и высушивают.
Фильтрационный метод целесообразно применять для приготовления сорбентов с низкими концентрациями неподвижной фазы (1-3%). Количество неподвижной ЖФ, оставшейся на твердом носителе, определяется по линейному уравнению
,
где сн и сp - концентрация неподвижной ЖФ соответственно на носителе и в растворителе, %; ак - коэффициент корреляции.
Метод является достаточно быстрым, однако его существенный недостаток состоит в том, что для определения фактического содержания НЖФ на твердом носителе требуется проведение дополнительных экспериментов. При этом фильтрационный метод используется для приготовления сорбента с различной концентрацией неподвижной жидкой фазы (напр. от 5 до 30%). Затем строится график зависимости концентрации неподвижной ЖФ на твердом носителе от ее концентрации в растворе. Зная последнюю, находят концентрацию неподвижной ЖФ на носителе или наоборот.
Для некоторых носителей существуют таблицы, по которым можно рассчитать требуемую концентрацию раствора, необходимую для нанесения данного процента ЖФ на твердый носитель.