Стабилизация, хранение и транспортировка проб. Общие правила консервации и других способов предварительной подготовке проб
Основные причины неустойчивости проб Пробы объектов окружающей среды могут отбирать ся как непосредственно перед анализом, так и заблаго временно (это менее желательно), тогда применяются промежуточ ные операции хранения и стабилизации проб. Хранение проб (особенно содержащих следы ЗВ осложнено их потерями за счет сорбции на стенках сосудов, разрушения в растворителях и на поверхностях носителей под действием кислорода, света и других факторов ОС. В воде протекают процессы окисления восстанов ления, биохимические процессы с участием бактерий и других живущих в ней биообъектов, а также физические и физико химические процессы сорбции, седиментации и др. В водных растворах, например, нитраты в присутствии органики могут восстанавливаться до нитритов или даже до ионов аммония (а в отсутствии органики эти процессы могут идти в обратную сторону из за наличия в воде растворен ного кислорода), а сульфаты – до сульфитов. Сам растворен ный кислород может расходоваться на окисление этих орга нических веществ. Соответственно могут изменяться и орга нолептические свойства воды – запах, вкус, цвет, мутность.
Основные причины неустойчивости проб Некоторые элементы и их соединения способны довольно легко адсорбироваться на стенках сосудов (железо, алюминий, медь, кадмий, марганец, хром, цинк, фосфаты и др. ). Из стекла (особенно из темного) или пластмассы бутылей ряд микроэлементов и следы веществ могут выщелачиваться (бор, кремний, натрий, калий и др. ). Эти процессы иногда довольно значительно сказываются на ухудшении достоверности и точности последующего анализа, поэтому данная группа технологи ческих процедур хранения и стабилизации проб в эко аналитическом контроле имеет важное значение.
При консервировании проб: В зависимости от продолжительности хране нияпроб иногда применяют процедуры их консервации (стабилизации). При этом универсального консерванта нет, поэтому для анализа отбирают несколько проб, каждую из которых консервируют, с использованием своих методов и приемов. Так, используют: примене ние максимально инертной (соответствующей свойствам анализируемых веществ) посуды; приемы «захолажива ния» и затемнения пробы; обработку (продувку) ее инерт ными газами; предварительное насыщение рабочих поверх ностей веществом, аналогичным анализируемому ( «трени ровка» поверхностей); введение дополнительных веществ стабили заторов и т. д. Кроме того, необходимо максимально сокра щать время хранения и доставки проб, так как применение консервантов полностью не предохраняет ЗВ или саму среду от изменений. Поэтому необходимо стремиться пробы анали зировать сразу или на следующий день, но не позднее, чем на третьи сутки после отбора пробы. При этом консервация сточных вод вообще весьма затруднительна. Но, тем не менее, данный технологический
Некоторые общие правила подготовки и консервации проб: 1. Все реагенты должны быть высочайшей чистоты (с индексами ОСЧ, ХЧ или хотя бы ЧДА). При этом для определения следовых количеств (одна часть на триллион и ниже) даже эти реагенты пе редприменением необходимо очищать дополнительно. По этому всереагенты (в том числе для растворения и стаби лизации с их помощью проб) следует выбирать исходя и с точки зрения воз можностей качественной очистки. Так, предпочтительны кислоты, которые можно перегнать при низкой темпера туре ( Cl, H HNO 3). 2. Следует избегать использования окрашенных пробок, поскольку пигменты могут содержать загряз няющие вещества или сами загрязнять хранящиеся пробы. 3. Всю посу дунеобходимо обрабатывать непосредственно перед упо треблением.
Некоторые общие правила подготовки и консервации проб: 4. Материалы, из которых изготовлены сосуды, уст ройства и инструменты для отбора проб, должны быть устойчивыми к действию образца или реагента. Их поверх ность должна быть гладкой (не допускаются ржавые пинцеты или шпатели) и легко очищаться. В этом отношении наилучшие свойства у посуды из тефлона (фтор пласта), но она имеет зернис тую структуру и может адсорбировать многие соединения (особенно при повышенной температуре). 5. Желательно использовать тщательно вымытые (как и всю остальную посуду) стеклянные (притертые) или полиэтиленовые (тефлоновые) пробки. Корковые или резиновые пробки предварительно кипятят в дистиллиро ванной воде или обертывают полиэтиленовой пленкой.
Некоторые общие правила подготовки и консервации проб: 6. Перед использованием выдерживать стеклян ную посудув течение 12 часов при 500˚С. 7. Полимерную посуду следует выдержать несколько дней заполненными раз бавленной (10% ной) азотной кислотой (не хуже ХЧ) с ежедневным ее обновлением и промывкой дистиллированной водой высокой чистоты. 8. Не рекомендуется ополаскивать посуду органичес кими растворителями. Если контейнер используется для отбора биопроб, то его заполняют водой, поскольку кис лоты могут впитываться в полимеры.
Возможные изменения в составе проб при хранении 1. Некоторые супертоксиканты (ПХДД, ПХДФ, ПХБ, ПАУ и ХОП) из проб воды, сильно адсорбируются стенками полиэтиленовой посуды; 2. Ионы тяжелых металлов из стекла могут переходить в воду; 3. При хранении проб органических ЗВ они могут претерпевать химические, фермента тивныеи бактериальные превращения. Это часто зависят от концентрации веществ, что еще более усложняет задачу. Так, например, под влиянием примесей металлов и температурах (меньше +10 и даже 0˚С) из простейших ароматических и циклогексановых углеводоро дов могут образоваться ПАУ, которых в анализируемой среде не было. Многие аминокислоты пиримидиновые и пуриновые осно вания нуклеотидов также имеют в своем составе аромати ческие кольца и при повышении температуры и при нали чии катализаторов также могут конденсироваться с образо ванием ПАУ, что может приводить к искажению резуль татов при анализе неправильно хранившихся растительных и животных тканей. Именно поэтому такие образцы обычно хранят замороженными.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ХРАНЕНИИ ЖИДКИХ ПРОБ 1. При хранении хлорированной водопроводной воды, содержащей следы ПАУ (1– 3 нг/л), даже при 5˚С в течение 18 суток многие из угле водородов исчезают практически полностью. Для устранения потерь ПАУ в этом случае пробы следует стабилизировать добавлением сульфита нат рия ихранить их в темноте. 2. Все ПАУ склонны к адсорбции, поэтому перели ваниепроб из одной емкости в другую нежелательно. 3. При хранении проб сточных вод следует учитывать присутствие в воде диспергирован ных нефтепродуктов, в капельках и пленках которых растворяется основная часть ПАУ. 4. В случае наиболее часто встречающихся ЗВ применяются довольно простые классические способы консервации и хранения проб. 5. Следует иметь в виду, что при добавлении к водным пробам стабилизаторов всегда необходимо учитывать их свойства и те осложнения, которые могут возникнуть при анализе из за применения консервирующих добавок.
Аббревиатуры, часто применяемые в ЭМ ПХДД полихлорированные дибензо п диоксины; ПХДФ полихлорированные дибензофураны; ПХБ хлорбензолы и полихлорированные бифенилы; ПАУ полициклические ароматические углеводороды; ХОС – хлор органические соединения; ФОС – фтор органические соединения.
Вре мя храненияи транспортировки проб даже несмотря на стабилизацию (консервацию) должно быть минимальным; часто используют передвижные лаборатории на автомашинах, где применя ются упрощенные и менее точные экспресс методы, а так же полевые переносные лаборатории; в том случае, если нельзя обес печить полностью соответствующие условия работы на месте отбора проб (мороз, плохое освещение, недостаток времени) или требуется высокоточный результат, рекомен дуется перевозить пробы в стационарную лабораторию.
Требования к транспортировке проб выполнять быстро и осторо жно; обязательно в таре и упаковке, которые гарантируют сохранность и предохраняют воду от замерзания или перегревания; для транспортировки водных растворов токсичных веществ применяют герметичные металлические защитные контейнеры, сконструированные по принципу «матрешки» . избегать хранения проб, однако если это неизбежно, то хранить их надо консервированными, не более одних суток, при пониженной температуре (в холо дильнике обычно ) до следующего утра.
При хранении проб воды: не допускать попадания на них прямых солнечных или других ярких лучей света; емкости с пробами воды должны наполняться «под пробку» так, чтобы в них оставалась мини мальная воздушная подушка (1– 2 см); наполненные водой сосуды также должны герметично закрываться; для получения точных результатов надо строго соблюдать установленные методикой сроки хранения, особенно если пробы доставля ют не работники лаборатории; пробы, взятые неспециалистами, неточно маркиро ванные и доставленные в лабораторию через несколько дней после отбора, бесполезны, и анализ их делать бес смысленно, так как получаемые результаты ненадежны.
Источники искажающие анализы загрязнений проб воздуха мешающие примеси в воздухе или и сам аналитик; в продуктах выделения человека в воздух находятся около 135 различных соединений, часть из которых поглощается анализируемыми средами из воздуха (напри мер, бензол, толуол, ХОС, ПАУ и др. ); другая часть концентри руется на волосах икоже; - примеси из воздуха лаборатории могут поглощаться сорбентами, используемыми для концентрирования и разделения определяемых веществ (например, фильтроваль наябумага и пластинки для тонкослойной хроматографии (ТСХ); - при расположении лаборатории вблизи транспортных магистралей или промышлен нымипредприятиями, то пылевые или газовые их в - выбросы могут вызывать дополнительное загрязнение пробы; - лучше всю лабораторную работу выполнять в специальных помещениях, оборудованных высокоэффек тивными фильтрами для очистки не только вытяжного и приточного воздуха.
Пробы почвы отбирают в стеклянные банки закрывают притертыми пробками, упаковывают, транспортируют и хранят в емкостях из химически нейтрального материала. Допускается анализ проб в течение 2 суток при условии, что температура хранения не превышала 4˚С. При этом необходимо принять меры по предупреждению возможности вторичного загрязнения проб. Технологические процедуры, связанных со стабилизацией, хранением и транспортировкой проб объектов ОС, фактически являются операциями пробоподготовки. При этом не имеет значения где они проводятся в точке пробоотбора или непосредственно в аналитической лаборатории.
Операции подготовки проб к анализу в лаборатории гомогенизация (достижение одно родностипробы для твердых образцов это размол, дробление, диспергирование, измельчение, смешение и для подготовки проб к растворе нию или химической обработке); обогащение пробы (ее концентри рование –это субли мация твердых, дистилляция (упаривание) жидких проб или экстрагированием из них анализируемого веще ства; для проб воздуха пропускание через минимальный объем поглотителя или сорбция на минимальном количестве твердого адсорбента для максимального концентрирования); удаление мешающих примесей (повышение селе тивности будущего анализа выполняют разделением, селективной экстракцией, а также другими методами ( «маскированием» , хроматографирова нием, и т. д. ).
Распространенность методов концентрирования Объект ЖЭ ГЭ СБ О Воды *** *** Вохдух см мм со кк ф мр * *** *** ир СФ Э Почвы и отложения ** *** *** Растения ** *** *** Корма, пища ** *** *** Ткани животных ** *** В целом ** *** * * ** *** ЖЭ – жидкостная, ГЭ – газовая экстракции; СБ сорбция; О – отгонка; СМ – сухая минерализация; ММ – мокрая минерализация; СО – соосаждение; КК – криогенное концентрирование; Ф – фильтрация; МР – мембранное разделение; ИР – избирательное растворение; СФЭ – сверхкритическая флюидная экстракция;
Приведенные данные показывают, что наиболее универсальными и часто применяемыми методами концентрирования являются сорбция (абсолютный лидер) и экстракция.
Скачать презентацию Стабилизация хранение и транспортировка проб Общие правила консервации
Лекц 12 бак.pptx