54. Сучасний хіміко-аналітичний контроль

Хімічний склад об’єктів природного середовища, на відміну від технічних матеріалів, наприклад таких, як сталь, чавун, скло, цемент тощо, є досить лабільним і змінюється в часі та просторі. Цю нестабільність добре підкреслює відомий афоризм про те що «не можна вступити в одну і ту ж річку двічі». До складу ґрунтів, природних вод та повітря входить значна кількість хімічних інгредієнтів, вміст яких змінюється в надзвичайно широких межах.

Тому для аналізу цих об’єктів використовують різноманітні методи дослідження. Раціональний вибір методів для визначення певного інгредієнта або групи інгредієнтів зумовлений, з одного боку, агрегатним станом та якісним і кількісним хімічним складом досліджуваних об’єктів, а з іншого - аналітичними можливостями самого методу аналізу. При цьому слід враховувати деякі особливості, які притаманні аналітичній хімії об’єктів природного середовища, зокрема: способам відбору та підготовки проб для аналізу, створенню належних умов для забезпечення адекватності між вимірюваним аналітичним сигналом і концентрацією (вмістом) визначуваного інгредієнта.

Основні етапи аналізу природних об’єктів

Аналіз будь-якого природного об'єкта проводиться за певними етапами. Основними етапами аналізу є вибір методу (І), відбір проби (II), підготовка проби до аналізу (III), виконання аналізу та вимірювання аналітичного сигналу(IV) і статистична обробка результатів аналізу (V). Однак надзвичайно різноманітний хімічний склад об’єктів природного середовища лише в окремих випадках дозволяє провести аналіз безпосередньо за цими етапами, не використовуючи інші допоміжні операції.

Першим етапом аналізу є вибір оптимального методу. Цей етап дуже важливий, тому що від обраного методу аналізу залежить величина проби (для ґрунтів - наважка, г, для вод - об’єм, дм3, для повітря – об’єм, м3), складність і тривалість аналізу.

Селективність обраного методу (вибірковість, можливість визначення даним методом тільки певний йон або речовину) впливає на тривалість та точність аналізу. Чим більш селективним є обраний метод, тим менше часу витрачається на аналіз, тому що немає потреби у виключенні компонентів, які заважають аналізу, або у відокремленні від них визначуваного інгредієнта. Уникнення допоміжних операцій позитивно впливає також на точність аналізу. Наприклад, атомно-абсорбційне визначення мікроелементів, зокрема міді, цинку, кобальту та інших є більш селективним, ніж визначення фотометричним методом, а в деяких випадках - також більш точними. Окрім того, при необхідності екстракційного.

Результат аналізу може бути правильним тільки у тому випадку, коли проба представницька, тобто склад проби і всього досліджуваного об’єкта повинні бути однаковими (ідентичними). Тому відбір і підготовка проби – одні з найважливіших стадій аналітичного процесу.

При відборі проб необхідно врахувати багато специфічних обставин, що є типовими при аналізі вод, повітря та ґрунтів. Однак можна відзначити головні принципи, які слід враховувати при відборі проб з будь-якого об’єкту природного середовища:

1)проба або серія проб, відібраних для аналізу, повинна бути характерною для даного природного об’єкта в місці їх вибору;

2)відбір проб їх транспортування, зберігання та подальша обробка повинні виконуватись так, щоб не змінювався вміст визначуваного інгредієнта або групи інгредієнтів;

3)об’єм або маса проби повинні повністю забезпечити можливість виконання запланованих аналітичних визначень.