Введение к работе
Актуальность. Актуальность разработки новых методов анализа объектов, концентрация веществ в которых может изменяться за счет хшлическкх (химические реакции) или физических (диффузия, испарение, перенос вещества г. потоком и т.п.) процессов,обусловлена необходимостью создании эффективных средств контроля промышленных установок, анализа потоков и струй, мониторинга вредных примесей в объектах окружающей среда. Реализация для этих целей динамического варианта парофазного анализа (ДПФА) заключается .в извлечешш летучих веществ потоком газа-зкстрагента, проходящего над слоем (или через слой) конденсированной фазы, с последувдим газохроматографическим анализом. Это позволяет практически без вмешатзльства в исследуемую смесь регистрировать изменения концентрации компонентов, осуществляя, тем -самым, их непрерывный (или квазкнепрерывный при периодическом отборе проб газа) контроль. С другой стороны, на основе данных ДПФА возможно и представляет особый интерес прогнозирование динамики выделения летучих веществ из образца и оценка кинетических и массообменных характеристик изучаемого процесса. Исходя из этого, разработка метода ДПФА для квазинопрерывного контроля объектов с изменяющейся во времени концентрацией компонентов представляется важным и перспективным направлением изучения аналитических возмоиностэй и дальнейшего развития парофазного анализа!
Целью работы являлась формулировка основ метода ДПФА применительно к объектам с изменяющейся во времени концентрацией анализируемого вещества, вывод основных соотношений для интерпретации результатов анализа и экспериментальная проверка достоверности и границ применимости метода на реакционных системах различных тагов и потоках жидкой фазы.
Научная новизна. В работе впервые сформулированы основные соотношения, описывающие ДПВА летучих когтояентов в конденсированных смесях с учетом протекавших в них процессов.
- г -
причем рассматриваются уравнения как для неподвижная, так и для перемещающейся жидкой фазы, исследуется влияние условий проведения ДПФА в сосуде-экстракторе с. определенным свободным газовым объемом.
На основе полученных экспериментальных данных по анализу жидких смесей, осложненных протеканием химических реакции, впервые показана возможность получения достоверных значений константы скорости Оыстрых и медленных жидкофазных процессов первого и второго порядков, а также коэффициента распределения анализируемого вещества.
Разработан новый метод определения концентрации, активности и основных кинетических характеристик ферментов по данным ДПФА летучих продуктов ферментативной реакции.
Впервые рассмотрены основные вопросы применения метода ДПФА для контроля за изменением содержания летучих веществ в потоке жидкости.
Практическая значимость. Полученные результаты характеризует область применения предлагаемого метода для аналитического контроля за динамикой выделения летучих веществ из конді зкрованных смесей с изменяющейся во временя концентрацией компонентов. Данные ДПФА могут также использоваться для изучения киьетики оыстрых и медленных жидкофазных процессов и массообменна в исследуемых системах.
Разработанная методика наблюдения за ходом ферментативных процессов позволяет регистрировать активность протеолитических ферментов и может быть рекомендована для испытания в клинических лабораторных анализах.
Динамический парофазный анализ потоков жидкости представляется перспективным методом контроля за содержанием вредных летучих веществ в водопроводной и сточной воде.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Количественные соотношения, определяющие изменения во
времени концентрации летучих веществ в газовой фазе при
проведении ДПФА объектов с меняющимся содержанием компонентов.
2. Экспериментальное подтверждение возможности использования
выведенных соотношений для определения аналитических параметров
и прогнозирования изменений концентрации в системах с летучими
компонентами, участвующими в быстрых и медленных химических реакциях первого порядка.
3. Теоретическое и экспериментальное обоснование границ
применимости метода ДПФА для изучения систем с медленными'
процессами второго порядка.
-
Методика определения концентрации, активности и основных кинетичеких характеристик протеолитических ферментов по результатам ДПФА летучих продуктов ферментативного гидролиза эфир'ов аминокислот.
-
Оптимальные условия контроля за изменением концентрации летучих веществ в потоке жидкости методом ДПФА.
Апробация работы. Основные . результаты диссертационной работы были доложены на VI Всесоизной конференции по аналитической химии органических веществ (Москва, 1991) и на седьмом семинаре по парофазному анализу (Ленинград, 1991).
Публикации. ?>1атериалы диссертационной работы изложены в 7 статьях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа занимает 160 страниц машинописного текста и состоит из семи глав, выводов, списка литературы и приложений, содержащих таблицы с экспериментальными данными. В первой главо приводится обзор литературы и формулируется цель работы. Во второй главе рассматриваются различные физико-химические модели ДПФА смесей переменного состава, предлагался выводы основных даКяропцизлыпд уровнаїгил и их реиений. Результата теоретического рассмотрения и экспериментального исследования растворов с быстрыми и медленными процессами первого порядка приведены в главе 3, второго порядка - в главе 4. 3 пятой главе рассматриваются вопросы исследования ферментативных систем. Тоорля ДПФА потоков жидкости и экспериментальные данные, полученные при контроле содержания простейших гвлогонуглеводеродов в потоке Еодопроводнсз вода, приведены в глава 6. В главе 7 излсезны техника и условия проведения экспериментальных изкзрэний. 3 конце работы приведены основнім вывода. Работа содержит 15 таблиц а 19 рисунков.
-Ч -
