Keskkonna analüüs (4)

Keskkonna analüüs

Reostusnäitajad 14/09/2009

• Fenoolid
  
• AOX
  
• TOC
  

Analüüsimeetoteid iseloomustavad näitajad

Uuritavad näitajad valideerimisel:

• Avastamispiir
  
• Määramispiir
  
• Lineaarne ala jne.
  

Avastamispiir – detekteerimispiir

Elektrokeemilised analüüsimeetodid 06/10/2009

Potentsiomeetria
Voltamperomeetria
Konduktomeetria
Kulonomeetria
Elektrogravimeetria

Potentsiomeetriline meetod

• Mõõdetakse potentsiaalide vahet indikaatorelektroodi ja võrdluselektroodi vahel
  
• Indikaatorelektroodi potentsiaal sõltub lahuses oleva iooni kontsentratsioonist
  

E = E0 + RT / (nf) In c
E0 – konstant
R = 8,314 J/K mol
T – temperatuur, K
N – laeng
F = 96485 C/mol Faraday konstant
Igale ühendile on iseloomulik standardpotentsiaal, mille juures see reageerib elektroodil.
Potentsiomeetriat saab kasutada juhul, kui toimub mingite laengute liikumine.

pH mõõtmine klaaselektroodiga

pH mõõtmise puhul räägime vesinikioonidest.

Ioonselektiivsed elektroodid

• klaaselektroodid
  
• tahke membraaniga elektroodid – koostise modifitseerimisega saab määrata F, Cl-­, Br, I- jne.
  
• Kristallmembraanelektroodid – membraaniks on monokristallist või kristallpulbrist plaat
  
• Vedela membraaniga elektroodid – membraaniks on vedela ioonvahetajaga täidetud poorne tahke kandja
  
• Gaasitundlikud elektroodid
  
• Ensüümelektroodid (biosensorid)
  

Gaasitundlikud elektroodid

• polümeerne membraan tagab läbipääsu gaasidele
  

CO2 + H2O H+ + HCO3 -
Mida rohkem vesinikioone (mida happelisem), seda madalam pH

Ioonselektiivsed elektroodid (plussid)

• Ei saasta proovi
  
• Tulemuse saab enamasti kiiresti
  
• Määramispiirkond on lai
  
• Mittedestruktiivsed
  
• Mõõtmisi ei sega proovi hägusus, värvus
  
• Kaasaskantavad
  

Voltamperomeetrilised meetodid

Amperomeetriline hapnikuandur
Inversioonvoltamperomeetria:

• uuritav aine sadestatakse elektroodile
  
• määramisel viiakase tagasi lahusesse
  

Konduktomeetriline analüüs

Elektrijuhtivuse mõõtmine:
Millest sõltub proovi elektrijuhtivus? Erinevate ioonide sisaldusest
Mida iseloomustab?

Vee kareduse leidmine

Karedust põhjustavad karbonaatioonid Ca ja Mg
Kui suur on proovi üldkaredus ühikutes mg/l CaCO3?
Ca2+ 65 mg/l
M (Ca) = 40 g/mol
65 * 10-3 g / 40 g/mol = 1,63 * 10-3 mol
Mg2+ 17,5 mg/l
M (Mg) = 24 g/mol
17,5 * 10-3 g / 24 g/mol = 0,73 * 10-3 mol
CaHCO3
M (CaHCO3) = 100 g/mol
Karedus – liidame 2,36 * 10-3 mol
2,36 * 10-3 mol * 100 g/mol = 0,24 mg/l

Redokstiitrimine

Sulfiidi määramine:
Veeproovi analüüsiti sulfiidi sisalduse määramiseks jodomeetrilise tagasitiitrimise meetodiga. 200 ml proovile lisati...

Spektroskoopia

Vastasmõju järgi:
Kiirgusspektroskoopia – kiirguse ja aine vastasmõju uurimine
Mass- spektromeetria – laetud osakeste ja elektromagnetvälja vastasmõju
Uurimisobjektidest tulenevalt:

• molekulaarspektroskoopia
  
• aatomspektroskoopia
  

UV-Vis spektroskoopia

Molekulaarne absorptsioonspektroskoopia

• mõõdetakse aine poolt neelatud uv või nähava valguse intensiivsust
  
• neeldumise intensiivsuse järgi saab määrata aine hulka, maksimumi kuju järgi põhimõtteliselt identifitseerida
  

UV kiirguse lainepikkus 100-400 nm
Nähtava valguse lainepikkus 400-800 nm

• Neeldunud kiirguse hulk sobival lainepikkusel on võrdeline analüüsitava aine kontsentratsiooniga ( Beeri seadus) NB!
  

Praktiline kasutamine

• kvantitatiivne analüüs
  
• lai kasutusvaldkond
  
  • kiirgust neelavate ühendite analüüs
    
  • ühendid, mis neelavad kiirgust pärast sobiva reaktsiooni kulgemist
    
• standardlahusega kalibreerimislahuse koostamine
  
• sobiva filtri valik, lainepikkuse valik
  

Fosfori analüüs

Fosfaatioonide kontsentratsiooni määramine

• mõõdetakse lainelikkusel 880 nm
  
• standardlahused KH2PO4 lahusest
  
• määramispiir? Määramispiirkond? Sõltuvus küvetist?
  

Ammooniumlämmastiku määramine

• Nessleri meetod
  
• Fenolaatmeetod
  

Nitraatlämmastiku analüüs

• salitsülaatmeetod
  
• redutseerimisega Cd-kolonnis
  

Kjeldahl lämmastiku analüüs

• keetmine väävelhappega
  

Keemilise mõõtmise väärtus 07/10/2009

Mõõtemääramatus – mõõtmistulmustega seotud parameeter, mis annab piirud, kus etteantud tulemustega võib asuda antud väärtus.
Määramatuse allikad:

• Proovi võtmine ja eeltöötlemine
  
• Mõõtevahendi kalibreerimine
  
• Mõõtmisprotsess
  
  • Mingi ane segab mõõtmist
    

Mõõtmisvead:
Igasuguste suuruste kvantitatiivne määramine on seotud mõõtmisvigadega.
Mõõtmisviga – mõõtetulemuse ja mõõdetud suuruse tõelise väärtuse vahe.