Том 78, № 5 (2023)

Обзор посвящен рассмотрению перспектив и направлений развития методов и подходов к анализу высокочистых технических газов, летучих гидридов, хлоридов, фторидов, элементоорганических соединений с природным и изотопно обогащенным составом. Проанализированы известные на сегодняшний день возможности определения в них примесей с применением методов масс-спектрометрии, ИК-спектроскопии, газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии.

Редкоземельные элементы (РЗЭ) в настоящее время используют в качестве удобрений, однако их поведение в системе “почва–растение” остается малоизученным. Важной задачей остается оценка связывания РЗЭ с различными органоминеральными фазами почв. На примере дерново-подзолистой почвы и типичного чернозема проведено сравнительное изучение динамического фракционирования РЗЭ с использованием вращающейся спиральной колонки (ВСК) и микроколонки (МК). Выделяли обменную, специфически сорбированную, связанную с оксидами марганца, связанную с органическим веществом, связанную с аморфными и слабо окристаллизованными оксидами железа и алюминия фракции с применением соответственно 0.05 М раствора Ca(NO₃)₂, 0.43 M CH₃COOH, 0.1 M растворa NH₂OH·HCl (pH 3.6), 0.1 M раствора K₄P₂O₇ (pH 11.0) и 0.1 M раствора (NH₄)₂C₂O₄ (pH 3.2). Содержание элементов в исходных образцах и фракциях элюата определяли методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Согласно полученным данным, основной миграционно-способной формой РЗЭ (до 40% от валового содержания) являются металлоорганические комплексы, экстрагируемые 0.1 М раствором K₄P₂O₇. Для чернозема (почвы с высоким содержанием органического вещества) фракционирование в ВСК и МК приводит к сопоставимым результатам. Для дерново-подзолистой почвы некоторые отличия наблюдаются при выделении первых трех фракций – обменной, специфически сорбированной и связанной с оксидами марганца. В целом и ВСК, и МК могут быть успешно использованы для динамического фракционирования РЗЭ в почвах. При анализе большого количества образцов предпочтительнее применять МК как более простое и доступное устройство.

Изучены условия сорбции ионов цинка, кадмия и ртути(II) модифицированным сорбентом на основе высокоосновного анионита АРА-8п и производного роданина 5-(4-карбоксифенил-азо)роданин (АРА-8п-п-КБАР) в статическом режиме. Определены значения рН, времени контакта фаз, концентрация сорбата, при которых достигается максимальное извлечение ионов цинка, кадмия и ртути(II). По полученным изотермам сорбции определены значения сорбционной емкости сорбента по сорбируемым ионам. Рассчитанное значение свободной энергии показывает, что сорбция протекает с образованием связи типа ионной. Подобраны элюенты, обеспечивающие количественную десорбцию ионов цинка, кадмия и ртути(II). Изучено мешающее влияние макро- и микрокомпонентов вод и показано, что данным сорбентом ионы цинка, кадмия и ртути(II) количественно сорбируются из раствора сложного фонового состава. Разработана методика сорбционно-атомно-абсорбционного определения ионов цинка, кадмия и ртути(II) в различных водах.

Получены новые сорбенты на основе силикагеля и полистирол-дивинилбензола (ПС-ДВБ) для гидрофильной хроматографии (ГИХ) с эремомицином в функциональных слоях. Хроматографические свойства новых сорбентов оценивали с использованием теста Танака для гидрофильных неподвижных фаз и путем изучения удерживания веществ различных классов в режимах ГИХ, хиральной и обращенно-фазовой хроматографии. Показано, что применение эремомицина для создания функциональных слоев приводит к увеличению гидрофильности сорбентов на разных типах матриц и позволяет экранировать их заряд. Возможно разделение 11 азотистых оснований, нуклеозидов с эффективностью до 25 000 тт/м, 7 витаминов с эффективностью до 40 000 тт/м на модифицированном сорбенте на основе аминопропилсиликагеля, а также реализация трех разных режимов ВЭЖХ на сорбенте с эремомицином на основе ПС-ДВБ.

Разработана методика высокоточного определения матричных элементов высокочистых стекол системы Ga–Ge–Te–I, содержащих от 5 до 15 ат. % Ga, от 10 до 20 ат. % Ge, от 69 до 75 ат. % Te и от 1 до 6 ат. % I, с использованием атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Методика включает два независимых друг от друга этапа: определение отношения массовых долей Ga и Te к массовой доле Ge (этап 1) и определение массовой доли I (этап 2) в пробе стекла. На основе данных величин рассчитывают массовую и мольную доли каждого матричного элемента анализируемой пробы. Пробоподготовка включает кислотное растворение (обеспечивает количественный перевод Ga, Ge и Te в раствор) и щелочное вскрытие (обеспечивает количественный перевод I в раствор) проб. Правильность результатов анализа подтверждена сопоставлением результатов анализа модельных растворов и модельных образцов стекол с рассчитанным составом. Оцененная неопределенность результатов анализа составила 0.05–0.1 ат. % при P = 0.95.