технологический цикл. Л1. - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему технологический цикл. Л1.. Доклад-сообщение содержит 99 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ. Техника пробоотбора и пробоподготовки. ЛЕКЦИЯ 1.

Слайд 2

Описание слайда:

ЛИТЕРАТУРА

Слайд 3

Описание слайда:

Методы химико-экологического мониторинга. Лабораторный практикум (магистратура «Экологический мониторинг»):

Слайд 4

Описание слайда:

ЭКОЛОГО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ Это систематическое наблюдение за загрязнением природных объектов и выявление источников загрязнения. Для его обеспечения необходимы средства контроля окружающей среды (ОС) и технология контроля ОС.

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Основные технологические процедуры экоаналитического контроля Выявление контролируемого объекта (уточнение источника загрязнения). Первичное обследование объекта (рекогносцировка) с уточнением показателей загрязнения. Формирование информационной модели контролируемого объекта. Систематические наблюдения за объектом контроля. Прогнозирование изменения состояния объекта контроля. Обработка и представление полученной информации в удобной и понятной форме. Доведение информации до потребителя.

Слайд 7

Описание слайда:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦИКЛ Поиск источника (выбор места контроля) загрязнения или вредного воздействия. Его первичная оценка на месте и/или отбор проб. Подготовка проб к их транспортировке и хранению, доставка пробы к месту анализа. Подготовка проб к анализу непосредственно в лаборатории. Количественный анализ проб в лабораторных условиях. Обработка и представление результатов анализа с оценкой показателей правильности и достоверности полученных результатов. Планирование следующего цикла контроля.

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Поиск источника Воздух: Окружающей природной среды; Рабочей зоны. Вода: Поверхностная природная; Сточная. Почва. Биота.

Слайд 10

Описание слайда:

ВЫБОР МЕСТА КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПОИСК ЕГО ИСТОЧНИКА ВОЗДУХ. Проводится в зонах максимального загрязнения: В окружающей природной среде ( в факеле выброса и в зонах его возможного прохождения на расстоянии до объекта 100 м – несколько км на высоте 1,5 м от земли; в близи скопления людей и биообъектов, для которых выброс опасен). В рабочей зоне – в местах постоянного или длительного пребывания людей, он более сложен.. Отбор выборочный на отдельных рабочих местах, стадиях производства, наиболее выделяющих в воздух ВВ (у аппаратов в период наиболее активных химических процессов; на участках загрузки и выгрузки сырья и готовой продукции; на участках внутренней транспортировки их; на участках размола и сушки сыпучих, пылящих материалов; в насосных и компрессорных при перекачке жидкостей и газов; в местах отбора технологических проб). Периодичность отбора проб зависит от опасности веществ: 1 кл. – 1 раз/10 дней; 2 кл. – 1 раз/месяц; 3-4 кл. – 1 раз/квартал.

Слайд 11

Описание слайда:

ВЫБОР МЕСТА КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПОИСК ЕГО ИСТОЧНИКА ВОДА: Из поверхностных природных источников. Обследуются протоки и источники возможного загрязнения выше по течению от предполагаемого места первичной оценки. Сточные воды. Место отбора определяется после подробного изучения технологии производства, ознакомления с потреблением и сбросом воды, системами канализации и очистки. Створы отбора проб устанавливают на водоемах в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор, место купания), в непроточных водоемах и водохранилищах – в 1 км в обе стороны от пункта водопользования. Обычно отбирают воду одного створа в 3-х точках: у берегов и в фарватере; но возможно и в точке водозабора по глубине и ширине реки.

Слайд 12

Описание слайда:

ВЫБОР МЕСТА КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПОИСК ЕГО ИСТОЧНИКА ПОЧВА. При выборе мест учитывается два главных параметра: Площадь «элементарного участка - ЭУ», с которого отбирается смешанный образец, отражающий средний уровень загрязнения почвы; «Ключевой участок - КУ», являющийся наименьшей геоморфологической единицей ландшафта, отражающий генезис и свойства почв. В пределах «КУ» выделяют «ЭУ», размеры которых зависят от расстояния до источника загрязнения почвы ( чем дальше от источника – тем больше площадь ЭУ). В пределах ЭУ выбирают «рабочую площадку - РП» с которой отбирают пробы. Число РП колеблется (1-3). КУ ориентировочно намечают по карте с учетом розы ветров, уточняют в поле. В пределах КУ выделяют ЭУ и намечают РП. Рациональный размер пробной площади – ПП – 100 м х100 м (1 га). Вокруг предприятия ПП намечают следующим образом: в зоне наибольшего загрязнения (1,5-2,5 км) – по 8 направлениям-румбам; в зоне значительного влияния (2,5-5 км) – по 10-12 румбам; в зоне обычного влияния (5-10 км) – по 16-24 румбам. В таком случае все ПП по периметру окажутся на равном расстоянии 1,5-2,0 км друг от друга.

Слайд 13

Описание слайда:

В операцию «поиска источника» включаются задачи: идентификация загрязняющего вещества – установление его природы, расшифровка состава основных компонентов смеси; обнаружение загрязняющего вещества – подтверждение факта наличия его в природной среде. В операцию «поиска источника» включаются задачи: идентификация загрязняющего вещества – установление его природы, расшифровка состава основных компонентов смеси; обнаружение загрязняющего вещества – подтверждение факта наличия его в природной среде. Задачи должны решаться экспрессно – за минимальный промежуток контрольного времени. Применяемые методы и технические средства должны быть: Специфичны – избирательны по отношению к искомому ЗВ; Селективны – способны одновременно различать в анализируемой среде несколько похожих по свойствам веществ; Чувствительны – способны фиксировать минимально возможные концентрации ЗВ.

Слайд 14

Описание слайда:

Идентификация в лаборатории

Слайд 15

Описание слайда:

Портативные средства экспрессного контроля

Слайд 16

Описание слайда:

Общая схема процесса анализа

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

МЕТОДЫ ПРОБООТБОРА Общая характеристика

Слайд 20

Описание слайда:

Главные принципы отбора проб Проба природного объекта должна отражать условия и место взятия. Отбор пробы, хранение, транспортировка и работа с ней должны проводиться так, чтобы не произошло изменений в содержании определяемых компонентов и в свойствах самого анализируемого объекта. Количество (масса, объем) пробы должны быть достаточными для анализа и соответствовать применяемой методике.

Слайд 21

Описание слайда:

ТЕХНИКА ОТБОРА ПРОБ Выбор места для отбора проб зависит от целей анализа. Виды отбора проб бывают: Разовый пробоотбор; Серийный пробоотбор: зональный и временной. Виды проб бывают: Простые; Смешанные.

Слайд 22

Описание слайда:

ПРОБА – это представительная часть исследуемого объекта

Слайд 23

Описание слайда:

ВИДЫ СРЕДНИХ ПРОБ Генеральная проба – первичная грубая проба, взятая из природного объекта путем объединения необходимого числа точечных проб. Число точечных проб можно определить по формуле: N = C•√Q, где N – число точечных проб; C – коэффициент однородности материала (1,5-3,0); Q – масса партии, кг.

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Лабораторная проба – конечная промежуточная проба, полученная при сокращении генеральной пробы и поступившая в лабораторию для анализа (25-1000 г). В лаборатории ее делят на три части: проба для предварительных испытаний; проба для арбитражных анализов; анализируемая проба. Лабораторная проба – конечная промежуточная проба, полученная при сокращении генеральной пробы и поступившая в лабораторию для анализа (25-1000 г). В лаборатории ее делят на три части: проба для предварительных испытаний; проба для арбитражных анализов; анализируемая проба. Анализируемая проба – часть лабораторной пробы (1-25 г), применяемая для выполнения аналитических определений всех контролируемых компонентов (согласно заказу). Из нее берутся отдельные навески (10-1000 мг) (для твердых веществ) или аликвоты (для жидкостей и газов).

Слайд 27

Описание слайда:

СТАБИЛИЗАЦИЯ, ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ ПРОБ Первичная пробоподготовка

Слайд 28

Описание слайда:

Способы стабилизации проб Применение максимально инертной посуды. «Захолаживание» пробы. Затемнение пробы. Продувка пробы инертными газами. «Тренировка» поверхностей. Консервация пробы. Для отдельных видов проб применяется высушивание.

Слайд 29

Описание слайда:

Правила консервации Используемые для консервации реагенты-стабилизаторы должны быть высочайшей чистоты (ОСЧ, ХЧ,ЧДА). Материалы, из которых изготовлены сосуды, устройства и инструменты для пробоотбора должны быть устойчивы к действию образца и реагента. Посуду нужно готовить непосредственно перед отбором проб. Хорошо знать свойства используемых консервантов. Время хранения законсервированных проб должно быть минимальным.

Слайд 30

Описание слайда:

Транспортировка проб Должна быть: быстрой; в соответствующей таре, гарантирующей сохранность пробы. Для транспортировки проб часто используются специальные герметичные металлические защитные контейнеры, сконструированные по принципу «матрешки».

Слайд 31

Описание слайда:

Особенности хранения различных проб Воздух Вода Донные отложения Почвы

Слайд 32

Описание слайда:

ВОЗДУХ Пробы воздуха в контейнерах практически не хранятся. Могут храниться пробы взятые из воздуха аспирацией: Абсорбированные в жидкость (хранятся как жидкие пробы). Адсорбированные на твердом сорбенте (хранятся как твердые пробы).

Слайд 33

Описание слайда:

ВОДА Без стабилизации вода не хранится (способы стабилизации см. ранее). Перед хранением вода обязательно консервируется. Применяемые консерванты сугубо индивидуальны. Консерванты добавляются в тару перед пробоотбором. Почему? Есть некоторые компоненты, которые можно определить только сразу (активный хлор, рН, карбонаты и гидрокарбонаты, общая жесткость, мутность и др.).

Слайд 34

Описание слайда:

Примеры консервации воды

Слайд 35

Описание слайда:

ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ Хранятся до анализа в охлажденном (от 0 до -30С) или в замороженном состоянии (до -200С) в сосудах из химически стойкого стекла или полиэтилена с герметично закрывающимися крышками.

Слайд 36

Описание слайда:

ПОЧВА Способ хранения пробы и ее упаковка зависят от целей анализа: Высушивают до воздушно-сухого состояния. Воздушно-сухие пробы хранят в матерчатых мешочках, в картонных коробках или в стеклянной таре. Хранят в холодильнике без высушивания при +40С в стеклянной таре.

Слайд 37

Описание слайда:

РАСТЕНИЯ Способ хранения пробы и ее упаковка зависят от целей анализа: Высушивают до воздушно-сухого состояния. Воздушно-сухие пробы хранят в плотных бумажных пакетах или в стеклянной таре, закрытой пробками. Хранят в холодильнике (погребе) без высушивания при +40С. Хранят в замороженном виде (до -200С). Хранят в законсервированном виде в стеклянной таре. Способы консервации сугубо индивидуальны.

Слайд 38

Описание слайда:

ЖИВОТНЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Способ хранения пробы и ее упаковка зависят от целей анализа: Хранят в замороженном виде (до -200С) в фольге или кальке (использование полиэтиленовых пакетов недопустимо). Завернутую пробу иногда помещают еще в стеклянную тару. Жидкие биосреды хранят законсервированными в стеклянной или тефлоновой таре. Выбираемые консерванты весьма специфичны. Пробы высушиваются методом лиофильной сушки (вакуумная сушка при пониженной температуре).

Слайд 39

Описание слайда:

ОБРАБОТКА ГЕНЕРАЛЬНОЙ ПРОБЫ (ТВЕРДОЙ)‏ Гомогенизация – получение однородного материала. Состоит из двух чередующихся операций: Дробление; Просеивание. Усреднение – получение средней пробы меньшего количества. Состоит из двух чередующихся операций: Перемешивание; Сокращение

Слайд 40

Описание слайда:

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ

Слайд 41

Описание слайда:

Гомогенизация пробы

Слайд 42

Описание слайда:

Гомогенизация пробы

Слайд 43

Описание слайда:

УСРЕДНЕНИЕ

Слайд 44

Описание слайда:

Усреднение пробы

Слайд 45

Описание слайда:

Усреднение пробы Сокращение

Слайд 46

Описание слайда:

Схема квартования средней пробы

Слайд 47

Описание слайда:

Получение лабораторной пробы из генеральной шахматным способом

Слайд 48

Описание слайда:

Высушивание образцов (до воздушносухого состояния)

Слайд 49

Описание слайда:

Артефакты пробоотбора и первичной пробоподготовки ООС

Слайд 50

Описание слайда:

ПОДГОТОВКА ПРОБ К АНАЛИЗУ В ЛАБОРАТОРИИ Вторичная пробоподготовка

Слайд 51

Описание слайда:

Слайд 52

Описание слайда:

Схема пробоподготовки газообразной пробы

Слайд 53

Описание слайда:

Схема пробоподготовки жидкой пробы

Слайд 54

Описание слайда:

Схема пробоподготовки твердой пробы

Слайд 55

Описание слайда:

Задачи вторичной пробоподготовки Гомогенизация (достижение однородности пробы). Высушивание пробы (удаление воды). Вскрытие (разложение пробы) и перевод ее в раствор. Обогащение пробы (ее концентрирование). Устранение влияния мешающих примесей (удаление или маскирование примесей).

Слайд 56

Описание слайда:

Гомогенизация твердых образцов

Слайд 57

Описание слайда:

Гомогенизация пробы

Слайд 58

Описание слайда:

Вода в пробах Химически несвязанная вода (как загрязнение пробы): Адсорбированная на поверхности пробы твердого вещества. Сорбированная щелями и капиллярами аморфных веществ (цеолит, крахмал, белок). Окклюдированная полостями минералов, руд, горных пород. Химически связанная вода: Кристаллизационная. Конструкционная.

Слайд 59

Описание слайда:

Высушивание образцов (до абсолютно сухого состояния)

Слайд 60

Описание слайда:

Слайд 61

Описание слайда:

Разложение анализируемой пробы

Слайд 62

Описание слайда:

Минерализация пробы (разрушение органических веществ)

Слайд 63

Описание слайда:

Разложение образцов «Сухие» методы разложения (требуют дальнейшего растворения полученного остатка) – это термическое разложение (пиролиз и сухая минерализация), спекание и сплавление. «Мокрые» методы разложения (сразу происходит разложение и растворение пробы) – это разложение концентрированными кислотами и их смесями, парами азотной кислоты и другими реагентами.

Слайд 64

Описание слайда:

«Сухие» методы. Термическое разложение Это разложение пробы при нагревании, сопровождающееся образованием одного или нескольких компонентов газообразной фазы: Пиролиз – термическое разложение в отсутствие веществ, реагирующих с разлагаемым соединением. Проводится в атмосфере инертного газа (азот, гелий) или в вакууме. Сухая минерализация (озоление) – термическое разложение в присутствии веществ, реагирующих с разлагаемым соединением. Бывает с окислением (сожжение в кислороде или на воздухе) и с восстановлением (сожжение в токе водорода или аммиака).

Слайд 65

Описание слайда:

Термическое разложение некоторых материалов

Слайд 66

Описание слайда:

«Сухие» методы. Сплавление и спекание Сплавление – измельченную пробу смешивают с 8 –10-кратным избытком реагента (плавня) и нагревают (300 -10000С) до получения прозрачного плава. Спекание – измельченную пробу смешивают с 2 – 4-кратным избытком подходящего твердого реагента и нагревают (500 - 8000С). При этом смесь не расплавляется, а только спекается.

Слайд 67

Описание слайда:

Классификация реагентов для сплавления и спекания Плавни: Щелочные (карбонаты, гидроксиды, бораты щелочных металлов и их смеси). Кислые (пиросульфат и гидросульфат калия, В2О3). Окислительные (щелочные плавни с добавкой окисляющих веществ – KNO3, NaNO3, KClO3 и др.). Реагенты для спекания: Пероксид натрия – Na2O2. Карбонаты щелочных металлов. Оксиды металлов (магния, цинка, кальция). Смеси карбонатов с оксидами магния, цинка, кальция.

Слайд 68

Описание слайда:

Плавни, применяемые при сплавлении

Слайд 69

Описание слайда:

Оборудование для «сухих» методов разложения

Слайд 70

Описание слайда:

«Мокрые» методы. Разложение кислотами Концентрированные минеральные кислоты (HCl, HNO3, H2SO4, HF, HClO4, H3PO4 и др.). Органические кислоты (уксусная, щавелевая, винная, лимонная, муравьиная и др.). Смеси, содержащие кислоты: HCl (HNO3, H2SO4) + Н2О2; HCl + H2SO4 + HClO4; HNO3 + H2SO4; HCl + HNO3 (3:1) – царская водка и др.

Слайд 71

Описание слайда:

«Мокрые» методы. Другие способы Водные растворы солей и оснований: Гидроксиды (NaOH, KOH); Карбонаты щелочных металлов (Na2CO3, K2CO3); Аммиак и соли аммония (NH3·H2O, NH4Cl). Пары азотной кислоты.

Слайд 72

Описание слайда:

Оборудование для «мокрых» методов разложения

Слайд 73

Описание слайда:

«МИНОТАВР»

Слайд 74

Описание слайда:

Растворение пробы Основные растворители: Вода. Органические растворители. Водные смеси (с кислотами; органическими растворителями). Водные растворы кислот, щелочей. Буферные растворы. Концентрированные кислоты и их смеси (см. «мокрые» методы разложения). Другие растворители.

Слайд 75

Описание слайда:

Разделение и концентрирование Разделение – это операция, в результате которой компоненты, составляющие исходную смесь, отделяются один от другого. Концентрирование – это операция, в результате которой повышается отношение концентрации или количества микрокомпонентов к концентрации или количеству макрокомпонента.

Слайд 76

Описание слайда:

Концентрирование Виды концентрирования: Индивидуальное. Групповое. Абсолютное. Относительное. Способы концентрирования: Удаление матрицы. Выделение микрокомпонентов.

Слайд 77

Описание слайда:

Слайд 78

Описание слайда:

Слайд 79

Описание слайда:

Слайд 80

Описание слайда:

Слайд 81

Описание слайда:

Методы концентрирования ООС Жидкие пробы: Упаривание. Вымораживание. Экстракционное концентрирование. Ионообменное концентрирование. Твердые пробы: Сублимация (возгонка). Флотация. Другие методы.

Слайд 82

Описание слайда:

Распространенность методов концентрирования при анализе ООС

Слайд 83

Описание слайда:

Основные методы разделения и концентрирования Осаждение и соосаждение. Методы испарения. Экстракционные методы. Сорбционные методы. Электрохимические методы. Селективное растворение. Другие методы.

Слайд 84

Описание слайда:

Методы испарения Методы испарения основаны на переводе вещества из жидкого или твердого состояния в газообразное. Они основаны на разной летучести веществ. Классификация методов: Дистилляция – это перевод вещества из жидкого состояния в газообразное, с последующей его конденсацией. Отгонка – это выпаривание при котором удаляются летучие вещества. Разновидности отгонки – лиофильная сушка, сухая и мокрая минерализация. Сублимация (возгонка) – это перевод вещества из твердого состояния в газообразное и последующее осаждение его в твердой форме (минуя жидкое состояние).

Слайд 85

Описание слайда:

Слайд 86

Описание слайда:

Оборудование, используемое в методах испарения

Слайд 87

Описание слайда:

Экстракция Экстракция – это метод выделения, разделения и концентрирования, основанный на распределении растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкими фазами (обычно между водой и органическим растворителем). При экстракции протекают процессы: Образование экстрагируемых соединений; Распределение экстрагируемых соединений между двумя фазами; Реакции в органической фаза.

Слайд 88

Описание слайда:

Оборудование для проведения экстракции

Слайд 89

Описание слайда:

Автоматизированная система экстракционной пробоподготовки

Слайд 90

Описание слайда:

Сорбция Сорбция – это процесс поглощения газов, паров и растворенных веществ твердыми или жидкими поглотителями (сорбентами). Виды сорбции: Физическая; Химическая (хемосорбция); Абсорбция; Адсорбция. Способы сорбции: Статический; Динамический; Хроматографический.

Слайд 91

Описание слайда:

Оборудование для проведения сорбции

Слайд 92

Описание слайда:

Некоторые современные методы разделения и концентрирования Флотация – метод концентрирования и разделения смеси твердых частиц, основанный на различии в смачиваемости. Газовая экстракция – разделение летучих соединений пробы продувкой через нее инертного газа. Парофазный анализ – метод разделения и концентрирования за счет экстракции летучих компонентов смеси газом (воздухом, азотом, гелием) в статических или динамических условиях. Разделение с помощью мембран. Микроволновое излучение.

Слайд 93

Описание слайда:

Некоторые современные методы разделения и концентрирования Криогенное концентрирование – основано на вымораживании токсичных примесей. Твердофазная экстракция – разделение веществ в результате сорбционных или ионообменных взаимодействий. Сверхкритическая флюидная экстракция – выделение токсичных примесей сверхкритическими жидкостями-флюидами. Экстракция субкритической водой – извлечение примесей горячей водой под высоким давлением. Дериватизация – получение химических производных токсичных примесей.

Слайд 94

Описание слайда:

Устранение влияния мешающих примесей Может быть осуществлено: Разделением. Селективной экстракцией. Маскированием. Хроматографией. Другими методами.

Слайд 95

Описание слайда:

Маскирование Это устранение влияния мешающих ионов путем связывания их в устойчивые комплексные соединения. Маскирующие реагенты: Неорганические: Полифосфаты; Галагенид-ионы; Цианид-ионы; Тиосульфат-ионы; Аммиак. Органические: Оксикислоты (винная, лимонная, салициловая); Комплексоны; Глицерин; Мочевина и тиомочевина.

Слайд 96

Описание слайда:

Специфические способы подготовки к анализу ООС Почвы: Вытяжки (водные, солевые, кислотные, буферные). Растения: Сок. Вытяжки и выжимки. Настои, настойки, отвары.