Инверсионно-вольтамперометрическое определение ртути в объектах окружающей среды на модифицированных металлами углеродных электродах
Диссертация
С помощью специально разработанной методики экспериментально получена зависимость предельной определяемой концентрации (Ccrit) от потенциала накопления на модифицированных углеродных электродах. Предельная определяемая концентрация ртути на углеродных и модифицированных электродах во всех изученных случаях уменьшается при изменении потенциала накопления в область отрицательных значений… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Определение ртути (И) в объектах окружающей среды
- 1. 2. Подготовка проб при определении ртути (П) в объектах окружающей среды
- Глава 2. Аппаратура и методика эксперимента
- 2. 1. Приборы и электроды
- 2. 2. Реактивы, приготовление стандартных растворов
- 2. 3. ИВ-определение ртути
- Глава 3. Изучение условий электроосаждения и электроокисления ртути на углеродных электродах, модифицированных некоторыми металлами
- 3. 1. Обоснование влияния металлов-модификаторов на процесс электроосаждения ртути. Выбор модификатора поверхности электрода
- 3. 2. Особенности электроокисления ртути с углеродных электродов модифицированных золотом
- Глава 4. Методика определения ртути в объектах окружающей среды методом инверсионной вольтамперометрии
- 4. 1. Оптимальные условия определения ртути методом ИВ
- 4. 2. Выбор оптимального способа подготовки проб для определения ртути в водах и почвах
- 4. 3. Методика определения ртути в водах и почвах
- Глава 5. Оценка и компенсация систематической погрешности, вносимой на этапах измерения и обработки аналитических сигналов ртути
- 5. 1. Оценка систематической погрешности учета базовой линии при определении ртути методом ИВ на модифицированных углеродных электродах
- 5. 2. Построение поправочной характеристики для компенсации систематической погрешности при определении ртути с целью повышения точности анализа
Список литературы
- MoritaM., Yoshinaga J., Edmonds J. S. Determination of Mercury Species in Environmental and Biological Samples // Pure Appl. Chem. 1998. V. 70. № 8. P. 1585−1615.
- СанПиН 2.1.4.559−96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.
- Лапердина Т. Г. Определение ртути в природных водах. Новосибирск: Наука, 2000. 222 с.
- Антонович В. П. Безлузкая И. В. Определение различных форм ртути в объектах окружающей среды // Журн. аналит. химии. 1996. Т. 51. № 1.С. 116−123.
- Гладышев В. П., Левицкая С. А., Филиппова Л. М. Аналитическая химия ртути. М.: Наука. 1974. 228 с.
- ZhangD.-Q., YangL.-L., SunH.-W. Determination of mercury by cold vapour atomic absorption spectrometry with derivative signal processing // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 395. № 1−2. P. 173−178.
- Femandez-Rivas C., Munoz-Olivas R., Camara C. Coupling pervapora-tion to AAS for inorganic and organic mercury determination // Fres. J. Anal Chem. 2001. V. 371. P. 1124−1129.
- Wurl O., Elsholz O., Ebinghaus R. On-line determination of total mercury in the Baltic Sea // Anal. Chim. Acta. 2001. V. 438. P. 245−249.
- YoshinagaJ., MoritaM. Determination of Mercury in Biological and Environmental Samples by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry With the Isotope Dilution Technique // JAAS: J. of Anal. At. Spectr. 1997. V. 12. № 4. P. 41720.
- Jones R. D., West-Thomas J., ArfstromC. Closed-Ampule Digestion Procedure for the Determination of Mercury in Soil and Tissue Using Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectrometry // Bull, of Env. Contam. and Tox. 1997. V. 059. № 1. P. 0029−0034.
- Brahma N. K" Corns W. Т., Stockwell P. B. EbdonL., Evans E. H. At-line Determination of Mercury in Process Streams Using Atomic Fluorescence Spectrometry // JAAS: J. of Anal. At. Spectr. 1997. V. 12. № 6. P. 611−616.
- Morales-Rubio A., MenaM.L., McLeodC. W. Rapid determination of mercury in environmental materials using on-line microwave digestion and atomic fluorescence spectrometry // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 308. № 1−3. P. 364−370.
- Rico С. M., Fernandez-Romero J. M., Castro M. D. L. de. Laser ablation-atomic fluorescence approach for the determination of mercury // Fres. J. of Anal. Chem. 1999. V. 365. № 4. P. 320−324.
- Pereiro I. R., Diaz A. C. Speciation of mercury, tin, and lead compounds by gas chromatography with microwave-induced plasma and atomic-emission detection (GC-MIP-AED) // Anal. Bioanal. Chem. 2002. V. 372. P. 74−90.
- Роева H. H., Савин С. Б. Органические реагенты для спектофото-метрического определения ртути // Журн. аналит. химии. 1992. Т. 47. Вып. 10−11. С. 1750−1764.
- Blanco R. M., Villanueva M. Т., Ur’yaJ.E.S., Sanz-Medel A. Field sampling, preconcentration and determination of mercury species in river waters // Anal. Chim. Acta. 2000. V. 419. P. 137−144.
- Будников Г. К., Майстренко В. Н., Вяселев М. Р. Основы современного электрохимического анализа. М.: Мир: Бином JI3. 2003. 592 с.
- Витер И. П., Каменев А. И. Определение компонентов системы Cd-Hg-Te методами ИВА и хронопотенциометрии // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. № 11. С. 1199−1204.
- Wang J., Grundler P., Flechsig G.-JJ., Jasinski M., LuJ., Wang J., Zhao Z, Tian B. Hot-wire stripping potentiometric measurements of trace mercury // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 396. P. 33−37.
- Riso R. D.- Waeles M., Monbeta P., Chaumery C. J. Measurements of trace concentrations of mercury in sea water by stripping chronopotenti-ometry with gold disk electrode: influence of copper // Anal. Chim. Acta. 2000. V. 410. P. 97−105.
- Beinrohr E., Dzurov J., Annus J., Broekaert J. A. C. Flow-through stripping chronopotentiometry for the monitoring of mercury in waste waters // Fres. J. Anal. Chem. 1998. V. 362. P. 201−204.
- Fakhari A. R., Ganjali M. R., Shamsipur M. PVC-based hexania-18-crown-6-tetraone sensor for mercury (II) ions // Anal. Chem. 1997. V. 69. P. 3693−3696.
- Вяселев M. P. Развитие теории, методов и аппаратуры вольтамперо-метрии за 50 лет // Журн. аналит. химии. 1995. Т. 50. № 7. С. 723 -727.
- Brainina Kh. Z. Sensors and sample preparation in stripping voltam-metry // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 305. P. 146−153.
- Bonfil Y., Brand M., Kirowa-Eisner E. Trace determination of mercury by anodic stripping voltammetry at the rotating gold electrode // Anal. Chim. Acta. 2000. V. 424. P. 65−76.
- Watson С. М., Dwyer DJ., Andle J. С., Bruce А. Е., Bruce М. R. М. Stripping analysis of mercury (II) using gold electrodes: irreversible ab-sorbtion of mercury // Anal. Chem. 1999. V. 71. № 15. P. 3181−3186.
- Pinilla J. M., Hernandes L., Conesa A. J. determination of mercury by open circuit adsorption stripping voltammetry on a platinum disk electrode // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 319. P. 25−30.
- Nolan M. A., Kouvnaves S. P. Micro fabricated array of iridium microdisks as a substrate for direct determination of copper (II) and mer-cury (II). using square-wave anodic stripping voltammetry // Anal. Chem. 1999. V. 71. № 16. P. 3567 -3573.
- Nolan M. A. Kounaves S. P. Effect of mercury electrodeposition on the surface degradation of the microlithographically fabricates iridium mi-croelectrodes // J. of Electroanal. Chem. 1998. V. 453. P. 3918.
- Nolan M. A., Kounaves S. P. Failure analysis of microfabricated iridium ultramicroelectrodes in chloride media // Sens, and Act. В 50. 1998. P. 117−124.
- Meyer F., Scholz R., Trittler D. Determination of inorganic ionic mercury down to 5 10"4 mol l"1 by differential-pulse anodic stripping voltammetry // Fres. J. Anal. Chem. 1996. V. 356. P. 247−252.
- Брайнина X 3., Нейман Е. Я. Инверсионная вольтамперометрия твердых фаз. М.: Химия. 1974. 256 с.
- Salinas D. R., СоЬо Е. О., Garcia S. G., Bessone J. В. Early stages of mercury electrodeposition on HOPG // J. of Electroanal. Chem. 1999. V. 470. № 2. P. 120−125.
- Sahlin E., Jagner D., Ratana-ohpas R. Mercury nucleation on glassy carbon electrodes // Anal. Chim. Acta. 1997. V. 346. № 2. P. 157−164.
- Serruya A., Mostany J., Scharifker B. R. The kinetics of mercury nucleation from Hgj+ and Hg2+ solutions on vitreous carbon electrodes // J. Electroanal. Chem. 1999. V 464. № 1. P. 3917.
- Захарчук H. Ф., Илларионова И. С., Юделевич И. Г. Некоторые закономерности формирования и разрушения слоя с аномальными электрохимическими свойствами в системе C-Hg-Hg(II), НС1 // Электрохимия. 1982. Т. 18. № 3. С. 331−338.
- Будников Г. К, Майстренко В. И., Шуринов Ю. И. Вольтамперометрия с модифицированными и ультрамикроэлектродами. М.: Наука. 1994. 238 с.
- Svegl I. G., Kolar М., Ogorevc В., Pihlar В. Vermiculite clay mineral as an effective carbon paste electrode modifier for the preconcentration and voltammetric determination of Hg (II) and Ag (I) ions // Fres. J. Anal. Chem. 1998. V. 361. P. 358−362.
- Agraz R., Sevilla M. Т., Hernandes L. Voltammetric quantification and speciation of mercury compounds // J. Electroanal. Chem. 1995. V. 390. P. 47—57.
- Ugo P., Moretto L. M., Mazzocchin G. A. Voltammetric determination of trace mercury in chloride media at glassy carbon electrodes modified with polycationic ionomers // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 305. P. 74—82.
- Cha S. K., Ahn В. K., Hwang J.-Ui., Abruna H. D. Determination of mercury at electrodes modified with polymeric films of Ru (v-bpy)s.incorporating amino asids // Anal. Chem. 1993. V. 65. № 11. P. 1564— 1569.
- Sousa M. de Fatima В., Bertazzoli R. Preconcentration and voltammetric determination of mercury (II) at a chemically modified glassy carbon electrodes // Anal. Chem. 1996. V. 68. № 7. P. 1258—1261.
- Stojko N. Yu., Brainina Kh. Z, Falter C., Henze G. Stripping voltammetric determination of mercury at modified solid electrodes I. Development of the modified electrodes // Anal. Chim. Acta. 1998. V. 371. P. 145 153.
- Faller C., Stojko N. Yu., Henze G., Brainina Kh. Z. Stripping voltammetric determination of mercury at modified solid electrodes Determination of mercury traces using PDC/Au (III) modified electrodes // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 396. P. 195−202.
- Захарова Э. А., Пичугина В. M., Толмачёва Т. П. Определение ртути в водах и алкогольных напитках методом инверсионной вольтампе-рометрии // Журн. аналит. химии. 1996. Т. 51. № 9. С. 1000—1005.
- Мунтяну F. F. Инверсионная дифференциальная импульсная вольт-амперометрия ионов ртути в присутствии ионов золота на цилиндрическом микроэлектроде из углеродного волокна // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. № 6. С. 614−620.
- Свинцова Л. Д., Каплин А. А., Вартаньян С. В. Одновременное ин-версионно-вольтамперометрическое определение ртути и мышьяка с золото-графитовым электродом // Журн. аналит. химии. 1991. Т. 46. № 5. С. 896−903.
- Zen J.-M., Chung М. J. Square-wave voltammetric stripping analysis of mercury (II) at a poly (4-vinylpyridine) / gold film electrode // Anal. Chem. 1995. V. 67. № 19. P. 3571 -3577.
- Брайнина X. 3., Стожко H. Ю., Шалыгина Ж В. Микрорельеф поверхности и вольтамперные характеристики золотых и толстопленочных модифицированных графитсодержащих электродов It Журн. аналит. химии. 2004. Т. 59. № 8. С. 843-859.
- Каменев А. И., Витер И. П. Оптимизация условий получения инверсионных электрохимических сигналов теллура, кадмия и ртути // Журн. аналит. химии. 1993. Т. 48. № 7. С. 1197 -1204.
- Надежина Л. С., Демин В. А., Грилихес М. С., Солодухина Е. В. Инверсионное вольтамперометрическое определение ртути в хлорид-ных растворах // Журн. аналит. химии. 1994. Т. 49. № 9. С. 974— 980.
- Каменев А. И. Электрохимическое детектирование компонентов в потоке // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. № 10. С. 1104−1109.
- Линник 77. 77., Набиванец Б. И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. J1.: Гидрометеоиздат, 1986. 270 с.
- Sanchez U. J. Е., Sanz-Medel A. Inorganic and methylmercury speciation in environmental samples // Talanta. 1998. V. 47. P 509−524.
- Hoenig M. Preparation steps in environmental trace element analysis — facts and traps // Talanta. 2001. V. 54. P. 1021−1038.
- Hall G. E. M, Pelchat J. C., Pelchat P., Vaive J. E. Sample collection, filtration and preservation protocols for the determination of 'total dissolved' mercury in waters // Analyst. 2002. V. 127. P. 674−680.
- Golymowsky J., Golimowska K. UV-photooxidation as pre-treatment step in inorganic analysis of environmental samples // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 325. P. 111−133.
- Свинцова JI. Д., Чернышова 77. Н. Расширение возможностей применения метода инверсионной вольтамперометрии в анализе объектов окружающей среды с электрохимической пробоподготовкой // Зав. Лаб. 2001. Т. 67. № 11. С. 11−15.
- Бакланов А. 77, Чмиленко Ф. А. Использование ультразвука при подготовке проб для определения форм ртути методом аномноабсорбционной спектрометрии холодного пара // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. № 7. С. 721−727.
- Nagata Y., Hirai К., Bandow Н., Maeda Y. Decomposition of hydroben-zoic and humic acids in waters by ultrasonic irradiation // Env. Sci. Technol. 1996. V. 30. P. 1133−1138.
- Бердоносов С. С., Бердоносова Д. Г., Знаменская И. В. Микроволновое излучение в химической практике // Химическая технология. 2000. № 3. С. 2−8.
- Smith F. Е., Arsenault Е. A. Microwave-assisted sample preparation in analytical chemistry (review) // Talanta. 1996. V. 43. № 8. P. 12 071 268.
- Sasaki K., Pacey G. E. The use of ozone as the primary digestion reagent for the cold vapor mercury procedure // Talanta. 1999. V. 50. P. 175 181.
- Sakamoto H., Tanyyama J., Yonehava N. Datermination of ultra-trace amounts of mercury by gold-amalgamation cold vapor AAS in geo-thermal water samples by using ozone as pretreatment agent // Anal. sci.1997. V. 13. P. 771−775.
- Разумовский С. Д., Заиков Г. Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. М.: Наука. 1974. 322 с.
- Роуэлл Д. Л. Почвоведение: методы и использование. М.: Колос.1998. 486 с.
- Das А. К., Chakraborty R., Cervera М. L., Guardia М. de la. Metal speciation in solid matrices (review) // Talanta. 1995. V. 42. P. 10 071 030.
- Бок P. Методы разложения в аналитической химии. М.: Химия. 1984. 432 с.
- Ure А. М. Single extraction schemes for soil analysis and related applications // Sci. of the Total Env. 1996. V. 178. P. 3−10.
- Rauret G. Extraction procedures for the determination of heavy metals in contaminated soil and sediment // Talanta. 1998. V. 46. P. 449−455.
- Кузьмин H. M. Пробоподготовка при анализе объектов окружающей среды // Журн. аналит. химии. 1996. Т 51. № 2. С. 202 210.
- Кузьмин Н. М. Интенсификация пробоподготовки при определении следов элементов // Зав. лаб. 1990. Т. 56. № 7. С. 5−10.
- Курбакова И. В. Воздействие микроволнового излучения на физико-химические процессы в растворах и гетерогенных системах: использование в аналитической химии // Журн. аналит. химии. 2000. Т. 55. № 12. С. 1239−1249.
- McGrath D. Use of microwave digestion for estimation of heavy metal content of soils in a geochemical survey // Talanta. 1998. V. 46. P. 439 448.
- Gu W., Zhou C. Y., Wong M. K., Gan L. M. Orthogonal array design (OAD) for the optimization of mercury extraction from soils by dilute acid with microwave heating // Talanta. 1998. V. 46. P. 1019−1029.
- Yokoi K., Yakushiji M., Hatanaka M., Kubono K., Koide T. Novel photo-lytic decomposition method of organic compounds with a high output low-pressure mercury lamp for voltammetric trace metal analysis // Fres. J. Anal Chem. 1999. V. 365. P. 364−367.
- Гончарова Н. Н., Бухарова Ю. А., Кузнецова Т. В., Утенкова Т. И. Ультразвуковое разложение проб для экспрессного определения ртути и других тяжелых металлов // Журн. аналит. химии. 1999. Т. 54. № 12. С. 1238−1243.
- Свидетельство на полезную модель № 12 862 / Б. Ф. Назаров. В. И. Чернов. Ю. А. Иванов // Б. И. № 4. 2000.
- Выдра Ф., Штулик К, Юлакова Э. Инверсионная вольтамперомет-рия. М.: Мир. 1980. 278 с.
- Мунтяну Г. Г. Использование осаждения бинарных металлических осадков на цилиндрическом электроде из углеродного волокна при вольтамперометрическом определении ионов металлов // Журн. аналит. химии. 2000. № 9. С. 979−986.
- Брайнина Х.З., Нейман Е. Я. Твердофазные реакции в электроаналитической химии. М.: Химия. 1982. 264 с.
- Брайнина X. 3., Кальнишевская Л. Н. Катализ электроосаждения адатомами // Электрохимия. 1987. Т. 28. Вып. 2. С. 222−226.
- Бек Р. Ю., Зелинский А. Г., Овчинникова С. Н., Вайс А. А. Сравнительная характеристика каталитической активности адатомов таллия. свинца и висмута в реакции растворения золота в цианидных растворах // Электрохимия. 2004. № 2. Т. 40. С. 148−154.
- Бек Р. Ю. Влияние комплексных цианидных ионов ртути на кинетические параметры растворения золота в цианидных растворах // Электрохимия. 2004. Т. 40. № 2. С. 155−160.
- Pohlmann L., Donner С., Baumgartel Н. First-order phase transitions on electrodes: the role of surface diffusion // Surface science. 1996. V. 359. P. 280−290.
- МаллинДж. О. Кристаллизация. M.: Металлургия. 1965. 342 с.
- Гамбург Ю. Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов. М.: Янус-К. 1997. 384 с.
- Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия. 1967. 856 с.
- Ройзенблат Е. М., Крапивкина Т. А., Веретина Г. Н. О возможности повышения чувствительности инверсионной вольтамперометрии металлов // Зав. лаб. 1974. Т. 40. № 4. С. 370−373.
- Zakharchuk N. F., Brainina Kh. Z. The Surface Morphology of Mercury Plated Glassy-Carbon Electrodes and Stripping Voltammetry of Heavy Metals // Electroanalysis. 1998. V. 10. № 6, P. 379−386.
- Полукарое Ю. M., Горбунова К. M. Некоторые вопросы теории электроосаждения сплавов. И. Исследование смещения потенциалов разряда ионов при образовании сплавов // Журн. физич. химии. 1956. Т. 31. № 4. С. 871−877.
- Поветкин В. В. Закономерности образования структуры электролитических сплавов: Автореф. дис. д.х.н. 1998. 30 с.
- Ройзенблат Е. М., Брайнина X. 3. Электрорастворение смешанных металлических осадков с поверхности твердого индифферентного электрода// Электрохимия. 1969. Т. 5. № 4. С. 396—403.
- Назаров Б. Ф., Виштакалюк JI. Д. Изучение механизма образования новой жидкой фазы на твердых электродах // Известия Томского политехнического института. 1976. Т. 302. С. 18−19.
- Мальков Е. М. Исследование по теории ртутно-графитного электрода в методе амальгамной полярографии с накоплением и его применение к анализу природных вод: Автореферат. Дис.. канд. хим. наук. Томск: Изд. ТГУ. 1970. 24 с.
- Хустенко Л. А., Ларина Л. Н., Назаров Б. Ф. Экспресс-определение ртути в природных водах методом инверсионной вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном золотом // Журн. аналит. химии. 2003. Т. 58. № 3. С. 297−302.
- Вол А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз. 1979. 576 с.
- Козин Л. Ф., Нигметова P. III., Дергачева М. Б. Термодинамика бинарных амальгамных систем. Алма-Ата, «Наука», КазССР, 1977. 343 с.
- Лившиц В.Г., Рекинский С. М. Процессы на поверхности твердых тел. Владивосток: Дальнаука, 2003.
- Колпакова Н. А., Борисова Н. В., Невоструев В. А. Природа положительного анодного пика тока на вольтамперной кривой в инверсионной вольтамперометрии бинарных систем платина-металл // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. № 8. С. 835−838.
- Полинг Л., Полинг П. Химия. М.: Мир. 1978. 683 с.
- Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону / Под ред. акад. В. Н. Кондратьева. М.: Наука. 1974. 351 с.
- Холлиндер М., Вульф Д. Непараметрические методы статистики. М: Финансы и статистика, 1983. 518 с.
- Бурдун Г. Д., Марков Б. Н. Основы метрологии. М: Изд-во стандартов. 1985. 256 с.
- Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат. 1991. 304 с.
- Романенко С. В., Романенко Э. С., Колпакова Н. А. Применение сплайн-функции дробной степени для описания базовой линии при определении платины методом инверсионной вольтамперометрии // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. № 1. С. 60—64.
- Романенко С. В., Ларин С. Л. Оценка систематической погрешности в инверсионной вольтамперометрии при различных способах обработки аналитических сигналов // Изв. вузов. Серия химия и хим. технология. 2000. Т. 43. Вып. 3. С. 110−112.
- Романенко С. В., Ларин С. Л., Стасюк Н. В. Применение дифференцирования и сглаживания в инверсионной вольтамперометрии некоторых металлов при линейной и ступенчатой развертке потенциалов // Журн. аналит. химии. 2000. Т. 55. № 11. С. 1184−1189.
- Романенко С. В. Дисс.. канд. хим. наук. Томск: Томск, политех-нич. ун-т. 1998. 156 с.
- Стромберг А. Г., Романенко С. В. Аппроксимация вольт-амперного сигнала, имеющего форму несимметричного пика, модифицированной бигауссовой функцией // Электрохимия. 1995. Т. 31. № 11. С 1261—1265.
- StrombergA. G., Romanenko S. V. Determination of the true form of overlapping peaks, deformed by the base line in the case of stripping voltammetry // Fres. J. Anal. Chem. 1998. V. 361. P. 276−279.
- Романенко С. В. Аппроксимация аналитического сигнала в виде несимметричного пика с помощью модифицированной производной логисты //Журн. аналит. химии. 1997. Т. 52. № 9. С. 822−826.