Введение к работе
Актуальность работы. Актуальной задачей аналитической химии является увеличение чувствительности определения и расширение диапазона определяемых содержаний. Одним из путей ее решения может являться использование методов, основанных на термооптических эффектах. К таковым относится метод лазерной термолинзовой спектрометрии (МО, позволяющий проводить прямые измерения аналитического сигнала на уровне Ю"8 - Ю"7 единиц оптической плотности. Этот аналитический метод начал развиваться немногим более 10 лет. На сегодняшний день высокая инструментальная чувствительность метода реализована только на модельных системах. При механическом переносе спектрофотометрических методик к тзрмолинзовому (ТЛ) варианту детектирования чувствительность увеличивается лишь на порядок; практически все имеющиеся результаты характеризуются узкими диапазонами определяемых содержаний.
Цель работы. Разработка высокочувствительных термолинзовых методик определения кобальта, никеля и железа в широком диапазоне содержаний на основании адаптации классических спектрофотометрических методик к термолинзовому варианту детектирования, исходя из особенностей метода термолинзовой спектрометрии.
Научная новизна работы. Рассмотрены факторы, определяющие аналитический сигнал, и показаны пути увеличения чувствительности, воспроизводимости определения и расширения диапазона определяемых содержаний.
Теоретически рассчитан и экспериментально подтвержден неад-дитивный характер зависимости- основных параметров ТЛ сигнала от состава водно-этанольных и водно-ацетоновых сред: максимальная чувствительность определения достигается при соотношении' воды и органического растворителя, равном 1:4.
Исходя из особенностей метода ТЛС, отработаны методические
вопросы адаптации спектрофотометрических методик к термолинзовому
варианту детектирования. Это положено в основу разработки высоко
чувствительных термолинзовых методик определения кобальта, никеля
и железа. ^ .
Практическая ценность работы. Предложены термолинзовые методики определения кобальта, железа и никеля с пределами обнаружения на уровне Ю"12 - Ю"9 мбль/л, которые характеризуются широким диа-
пазоном определяемых содержаний: 3-5 порядков и минимальными значениями относительного стандартного отклонения, равными в различных растворителях 0.02 - 0.09.
В работе защищаются следующие положения:
-
Результаты изучения влияния инструментальных и физико-химических факторов на чувствительность, воспроизводимость определений и диапазон определяемых содержаний.
-
Результаты теоретических расчетов Характеристик термолинзового эффекта, а также экспериментальных зависимостей собственно термолинзового сигнала и относительного стандартного отклонения измерений от состава водно-ацетоновых и водно-этанольных сред.
-
Результаты высокочувствительного термолинзового определения кобальта, железа и никеля с пределами обнаружения, равными соответственно 3-Ю"12 моль/л (0,2 пг/мл), 4-Ю"9 моль/л (0,2 нг/мл) и 2-Ю"10 моль/л (10 пг/мл).
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на Всесоюзной конференции "АНАЛИЗ-90", г.Ижевск 1990; Ломоносовских чтениях, г.Москва, МГУ 1992.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей и 4 тезиэа докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, общих выводов, списка литературы и приложений. Во введении обосновывается актуальность темы и цель работы, содержатся положения, выносимые на защиту. В первой главе изложены основные принципы термолинзовой спектрометрии, характеристики термолинзового эффекта, обсуждены основные факторы, влияющие на величину аналитического сигнала, рассмотрены результаты аналитического приложения термолинзового эффекта. Во второй главе описаны аппаратура и техника эксперимента. В третьей главе рассмотрено влияние основных факторов, определяющих аналитический сигнал, на результаты определения. В четвертой главе рассмотрено влияние растворителей на чувствительность определения, приводятся расчетные и экспериментальные результаты по определению оптимального состава водно-этанольных и водно-ацетоновых растворителей. В пятой и шестой глаиах приведены результаты по разработке методик определения кобальта, никеля и железа и применения их для определения