Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 29

Недоліками спектральних емісійних методів є: 1) напівкількісне або приблизне кількісне визначення концентрацій елементів; 2) зниження чутливості і точності зі зростанням мінералізації підземних вод; 3) невисока чутливість визначення деяких аніоногенних елементів (W, Sb, As) та елементів – комплексоутворювачів (U, Zn, Hg, Te та ін.); 4) зниження точності аналізу при високих концентраціях елементів; 5) зменшення продуктивності внаслідок довготривалості операцій з випарювання сухого залишку та приготування концентратів.

Метод фотометрії полум’яє різновидом спектрального аналізу. Вміст елементу визначають об’єктивним фотометруванням полум’я. Безпосередньо проводять аналіз проб води або випарених до певного об’єму концентрованих розчинів. За допомогою фотометрії полум’я визначають елементи, аналіз яких іншими методами є дуже трудомістким (Na, K, Li, Rb, Cs, Sr). Концентраційні межі методу при мінералізації води до 5 г/дм³ складають: Rb 8-250; Cs 15-500; Li 30-1000; Sr 500-5000. Важливою позитивною якістю методів полум’яної фотометрії є те, що результати визначень не залежать від станів елементів у підземних водах і дають їхню сумарну концентрацію.

Атомно-абсорбційні методи також є різновидом спектральних методів. Вони ґрунтуються на переводі речовини проби у атомну пару та вимірюванні ступеня поглинання атомами елемента. Це призводить до випромінювання стандартного джерела світла, властивого кожному хімічному елементу.

В якості джерела світла використовують лампи з парою металів або трубки з порожнистим катодом з металу, що має у спектрі аналітичні лінії елементу, що визначається. Ці методи у порівнянні з емісійними, мають більшу точність і відтворюємість. Позитивним є і те, що для аналізу можна використовувати не лише тверді концентрати, а й водні розчини.

Недоліком атомно-абсорбційних методів є невисока чутливість визначення багатьох елементів у підземних водах (при прямому визначення). Вона складає n-0,1 n мг/дм³. Але при використанни приставок з графітовими кюветами чутливість різко зростає.

Полярографічні методи – є електрохімічними методами, основаними на отриманні та інтерпретації кривих «струм – напруга». В них використовується зв'язок між величиною дифузійного струму, величина якого визначається швидкістю дифузії до електроду іонів, що реагують на ньому.

Серед різних видів полярографічного аналізу найефективнішим є метод амальгамної, полярографії з накопиченням. Він ґрунтується на накопиченні елемента, що визначається, у ртутній краплі з утворенням амальгам при катодній поляризації і наступним зніманням анодної полярограми. Чутливість метода 0,0 n мкг/дм³. З такою чутливістю визначають у підземних водах Pb, Cu, Zn, Cd, Bi, Sb. Для збільшення чутливості до n·10^-4 мкг/дм³ використовується концентрування проб.

Методи аналізу за допомогою іоноселективних електролітів. Це електрохімічні методи, що ґрунтуються на тому, що мембранні електроди які виготовлені зі спеціальних (для даного елемента) речовин, вибірково реагують на цей елемент у присутності інших іонів. Принцип використання іоноселективних електродів полягає у наступному: після занурення електрода у розчин, що аналізується, внаслідок руху заряджених іонів в бік їхньої меншої активності у мембрані виникає потенціал. Кількісна оцінка якості залежить від концентрації іона, що визначається. За допомогою іоноселективних електродів можна визначити H⁺, NH₄⁺, K⁺, Na⁺, Ag⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, J^-, Br^-, Cl^-, F^-, SO₄^2-, HS^-, S^2-, BF^-, NO₂^-, NO₃^-.

Чутливість методу цілком відповідає чутливості інших визначень. Головним недоліком методу іоноселективних електродів є те, що він дозволяє визначати у підземних водах лише прості стани елементів (не комплексні).

При гідрогеохімічних дослідженнях метод іоноселективних електродів є найефективнішим при визначенні компонентів з відносно постійним хімічним складом та іонною силою.