Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 28

Колориметричні методи ґрунтуються на переводі компонента, що визначається у забарвлену сполуку і встановленні її концентрації за інтенсивністю, відтінком забарвлення (візуальний метод) або за світопоглинанням розчину (фотоколориметричний метод). Чутливість колориметричних методів дорівнює близько 1 мкг/дм³ (з такою чутливістю визначаються Mo, As, Ni, Nb, Pb, Ag, Ti). Деякі елементи (W, Ge, Au, Co, P) мають чутливість визначення 1,0-0,1 мкг/дм³. Для багатьох елементів такі чутливості колориметричними методами досягти неможливо. Так, B, V, Cd, Cu, Hg, U, Cr, Zn визначаються з чутливістю 1,0-10,0 мкг/дм³, а F – 100-200 мкг/дм³. Взагалі межа чутливості колориметричних методів дорівнює n -0,n мкг/дм³. Тому для вивчення деяких мікроелементів підземних вод (що знаходяться там у мікроконцентраціях) вони є малопридатними.

Калориметричні методи (як прямі, так і з попереднім концентруванням компонентів, що аналізуються) розроблено головним чином для окремих, передусім, найбільш простих станів хімічних елементів у водних розчинах. Їми звичайно неможливо визначити ту частину елементів, що знаходяться у комплексних сполуках. Хоча стійкість останніх (особливо з органічною речовиною) може бути дуже значною.

Колориметричні методи часто вимагають додаткових операцій (концентрування елементів, екстракція та ін.). Проте ступінь вилучення елементів з підземних вод будь-якими методами залежить від їхніх станів. Наприклад, за наявністю сполук повнота вилучення елемента – комплексоутворювача змінюється в залежності від ступеня кординаційної насиченості комплексу. Тому більшість методів співосадження можуть бути ефективними лише при вивченні маломінералізованих вод, у яких елементи знаходяться у найпростіших формах.

З метою підвищення якості результатів аналізу рекомендується: а) обробка сухого залишку азотною кислотою і перекисом водню при нагріванні; б) обробка сухого залишку сумішшю азотної і сірчаної кислот при нагріванні; в) прокалювання сухих залишків у муфелі при температурах до 900 ^оС з наступним розчиненням залишку у кислотах.

Слід зазначити, що кислотна обробка сухих залишків є непридатною для визначення сумарних концентрацій летючих елементів (Hg, Sb, As, Br, F, та ін.).

Люмінесцентні (флюорометричні) методи основані на спостереженні люмінесценції – випромінювання розчинів при збудженні ультрафіолетовим світлом. Катіони, що не мають власної люмінесценції, визначають за допомогою флюорисцентних реакцій, які груюнтуються на люмінесценції комплексів, що утворюються катіонами з різними реагентами.

Люмінесцентні методи мають чутливість на один – два порядки більшу, ніж колориметричні. Їхня чутливість визначення елементів звичайно складає 0,n мкг/дм³. З такою чутливістю визначають у підземних водах Be, Ga, In, Se, U.

Недоліками цих методів є: а) недостатня селективність (визначення окремого елементу); б) гасіння флюоресценції деякими елементами, що розповсюджені у підземних водах (наприклад, залізом); в) вплив природних станів елементів на хід аналізу.

Спектральні емісійні методи зі збудженням у дузі електричного струму основані на вивченні спектру цього елементу у об’єкті, що аналізується. Інтенсивність ліній спектрів елементів слугує мірою їхньої концентрації. У геохімії підземних вод спектральні методи звичайно використовують у спектрохімічному варіанті, оскільки спектральному визначенню елементів передує їхнє попереднє концентрування (випарювання до сухого залишку, застосування різних співосадників і та ін.).

Чутливість визначення елементів спектральним методом з попереднім випарюванням підземних вод до сухого залишку змінюється у широких межах. Так, величини сухого залишку до 100 мг/дм³ Be, Bi, Cu, Mo, Ag можна визначити з високою чутливістю (0,3 мкг/дм³), а As, W, Hf, Y, Cd, La, Se, Sb, Tl, Ta, Th, U, Ce, Zn – лише з чутливістю 10-100 мкг/дм³. При збільшенні маси сухого залишку до 100 мг/дм³ відповідно зменшується в 10 разів і чутливість аналізу.