Аналитическая химия. Анализ химических веществ (общие вопросы). Методы разделения и анализа веществ

Изложены теоретические основы конструирования и функционирования энантиоселективных химических и биологических сенсоров, приведены примеры их практического применения. Рассмотрены возможности сенсоров в решении задач химии, биологии, медицины, фармацевтического анализа. Большое внимание уделено новым направлениям в конструировании и применении энантиоселективных сенсоров — использованию углеродных и композитных материалов на основе фуллеренов, графена и нанотрубок, наночастиц металлов, ионных жидкостей, биоматериалов, полимеров, самоорганизующихся и мультиэлектродных систем типа «электронный язык», детектированию оптически чистых соединений в биологических жидкостях и лекарственных средствах.

Рассмотрены основные принципы электронно-микроскопических и рентгено-спектральных методов анализа; подходы к исследованию морфологии, структуры и химического состава гетерогенных катализаторов и углеродных наноматериалов с применением электронно-микроскопических методов. Представлены примеры изучения различных каталитических систем с использованием данных методов, а также контрольные вопросы и тестовые задания для самостоятельной работы студентов.

В учебном пособии обобщены данные по организации и проведению эколого-аналитического мониторинга стойких органических загрязнителей (СОЗ) — полихлорированных диоксинов, дибензофуранов, бифенилов, хлорсодержащих пестицидов, полициклических ароматических углеводородов, хлорфенолов, фталатов, хлорбензолов, органических соединений ртути, олова и свинца в природных средах и живых организмах, а также по применению методов аналитической химии для определения этих веществ в различных объектах. Рассмотрены особенности распространения СОЗ в природных средах, их свойства, классификация. Большое внимание уделено методам пробоотбора, пробоподготовки и определения СОЗ в природных матрицах.

Пособие содержит 6 глав, в которых последовательно рассматриваются классификация электрохимических методов анализа, теоретические основы этих методов, типы электродов и различные варианты электрохимических ячеек. Обсуждаются наиболее широко распространенные методы и их применение для решения конкретных практических задач.

Изложены основные теоретические сведения о таких электрохимических методах количественного анализа, как кондуктометрия, электрогравиметрия, кулонометрия, потенциометрия, ионометрия, полярография. Показаны их возможности и области применения. Приведены контрольные вопросы и задания, а также задачи для самостоятельного решения.

В методических указаниях даны основные сведения об электрохимических методах анализа. Главное внимание уделено практическому применению потенциометрических методов в условиях лабораторных занятий.

В практическом руководстве обсуждаются современные методы экологического анализа нефтепродуктов в различных объектах: питьевая вода, природные и сточные воды, почва и донные отложения. Описаны новейшие способы пробоподготовки и методы надежной идентификации приоритетных соединений и интерпретации результатов изменений, а также метрология. Приведены современные российские и зарубежные методики (в том числе стандартные) определения нефтепродуктов в воде и почве. Впервые опубликован перечень ориентировочных допустимых концентраций (ОДК) опасных соединений в почвах России. Цитирована литература за 1995–2005 гг.

Изучена экстракия ионов кадмия(II), свинца(II), кобальта(II), меди(II) и цинка(II) в ионные жидкости N-лауроилсаркозинат тетраоктиламмония (TOALS) и салицилат триоктилметиламмония (TOMAS). Кадмий(II), свинец(II), медь(II) в TOALS и медь(II) в TOMAS извлекаются количественно из нейтральных и слабощелочных растворов в отсутствие дополнительных реагентов. Исследовано влияние состава водной и органической фаз, а также времени контакта фаз на экстракцию металлов.

Учебно-методическое пособие включает пять лабораторных работ по электрохимическим методам исследования биологических объектов (потенциометрия, инверсионная вольтамперометрия, циклическая вольтамперометрия, хроноамперометрия) с кратким изложением основ этих методов.

В настоящем руководстве представлены лабораторные работы по основным электрохимическим методам анализа: потенциометрическому, вольтамперометрическому, кулонометрическому, кондуктометрическому и методу капиллярного зонного электрофореза; изложены теоретические основы рассматриваемых методов.

Предложена экстракционная система этиловый (изопропиловый) спирт-вода-сульфат аммония для избирательного извлечения и спектрофотометрического определения хрома (VI) с дифенилкарбазидом в воде. Относительное стандартное отклонение не превышает 0, 07, продолжительность определения - 20 мин.

Методом циклической вольтамперометрии в щелочном растворе исследованы электрохимические и электрокаталитические свойства мезо-транс-ди- (гексадецил) тетрабензопорфиринатов железа, меди, никеля, кобальта. Изучено влияние потенциалов в области от 0, 5 до -1, 4 В и скорости сканирования от 5 до 100 мВ/с на характеристики катализаторов.

Люминесцентным методом исследованы процессы сорбции пирена модифицированной поверхностно-активными веществами (ПАВ) целлюлозной матрицей. Обнаружено, что применение ПАВ для сорбционного модифицирования целлюлозной матрицы в люминесцентном методе способствует повышению чувствительности метода и для использования в различных экологических подразделениях для контроля содержания экотоксикантов в водных средах.

Работа посвящена разработке эффективных и безопасных экстракционных систем для извлечения фолиевой кислоты на основе водорастворимых полимеров при различных условиях (pН, соотношение фаз, тип высаливателя).

Разработан датчик для электрохимического детектирования кислорода в водах на основе серебряно-кадмиевого гальванического элемента. Предел обнаружения 0, 2 мг/л. Относительное стандартное отключение S, -0, 01-0, 05.

Изучены и выявлены основные закономерности электрохимического поведения трет-бутилзамещенного макрогетероциклического соединения АВАВАВ-типа и его комплексов с медью и кобальтом.

Создана система автоматизированной поддержки учебного процесса.

О проблеме электрохимического получения тонких полупроводниковых покрытий сплавов рений-теллур из хлоридно-боратного электролита.

Исследовано электрофоретическое поведение одиннадцати а-аминокислот в различных буферных средах на целлюлозных матрицах. Найдены условия разделения смесей аланин-фенилаланин, аланин-триптофан.

Представлена реакция комплексообразования FeСI[3] с ализарином. На границе раздела фаз определены энтропийные характеристики (скорость возникновения энтропии).